Baixe o app para aproveitar ainda mais
Prévia do material em texto
Universidade Federal do Rio de Janeiro Escola Politécnica & Escola de Química Programa de Engenharia Ambiental AVALIAÇÃO DA UTILIZAÇÃO DE AGREGADOS RECICLADOS DE CONCRETO NA FABRICAÇÃO DE PEÇAS PRÉ-MOLDADAS DE CONCRETO PARA PAVIMENTAÇÃO Marcos Cotrim Serpa Rio de Janeiro Agosto de 2013 UFRJ Marcos Cotrim Serpa AVALIAÇÃO DA UTILIZAÇÃO DE AGREGADOS RECICLADOS DE CONCRETO NA FABRICAÇÃO DE PEÇAS PRÉ-MOLDADAS DE CONCRETO PARA PAVIMENTAÇÃO Orientadora: Ana Catarina Jorge Evangelista Rio de Janeiro Agosto de 2013 Dissertação de Mestrado apresentada ao Programa de Engenharia Ambiental, Escola Politécnica & Escola de Química, da Universidade Federal do Rio de Janeiro, como parte dos requisitos necessários à obtenção do título de Mestre em Engenharia Ambiental. Serpa, Marcos Cotrim Avaliação da utilização de agregados reciclados de concreto na fabricação de peças pré-moldadas de concreto para pavimentação/Marcos Cotrim Serpa. – 2013. 153 p.: 88 il. 30 cm Dissertação (mestrado) – Universidade Federal do Rio de Janeiro, Escola Politécnica e Escola de Química, Programa de Engenharia Ambiental, Rio de Janeiro, 2013. Orientador: Ana Catarina Jorge Evangelista 1. Agregado Reciclado. 2 Concreto Reciclado. 3. Peças Pré-Moldadas de Concreto. 4. Blocos de Concreto Para Pavimentação. I. Evangelista, Ana Catarina. II. Universidade Federal do Rio de Janeiro. Escola Politécnica e Escola de Química. III. Título. UFRJ AVALIAÇÃO DA UTILIZAÇÃO DE AGREGADOS RECICLADOS DE CONCRETO NA FABRICAÇÃO DE PEÇAS PRÉ-MOLDADAS DE CONCRETO PARA PAVIMENTAÇÃO Marcos Cotrim Serpa Orientadora: Ana Catarina Jorge Evangelista Aprovada pela Banca: ______________________________________________ Profª. Ana Catarina Jorge Evangelista, DSc. - Universidade Federal do Rio de Janeiro ______________________________________________ Prof. Assed Naked Haddad, DSc. – Universidade Federal do Rio de Janeiro ______________________________________________ Profª. Elaine Garrido Vasqauez, DSc. – Universidade Federal do Rio de Janeiro ______________________________________________ Profª. Maria Elizabeth da Nóbrega Tavares, DSc. – Universidade Estadual do Rio de Janeiro Rio de Janeiro Agosto de 2013 Dissertação de Mestrado apresentada ao Programa de Engenharia Ambiental, Escola Politécnica & Escola de Química, da Universidade Federal do Rio de Janeiro, como parte dos requisitos necessários à obtenção do título de Mestre em Engenharia Ambiental. AGRADECIMENTOS Agradeço ao Prof. Luiz Edmundo Costa Leite, pela Orientação no meu Projeto Final de Graduação em Engenharia Civil na UFRJ, cujo tema desenvolvido foi sobre a Reciclagem de Plásticos e à Profa. Ana Catarina Jorge Evangelista pela Orientação desta Dissertação do Mestrado Profissional no Programa de Engenharia Ambiental da POLI/UFRJ cujo tema desenvolvido foi sobre a Reciclagem de Concreto na forma de Agregado Reciclado para confecção de peças pré-moldadas de concreto (PPC). Agradeço pelo apoio no desenvolvimento da presente pesquisa do aluno bolsista Daniel Bueno do curso de engenharia civil da UFRJ, ao Sr. Felipe Oliveira, Técnico em Edificações, Laboratorista da Fábrica Casalite (Selo de Qualidade ABCP) e ao Sr. Eduardo Braga, Técnico Químico, Laboratorista da Coppe/UFRJ. Agradeço também o Professor Marcelo Gomes Miguez pelas orientações prestadas no início desta pesquisa, ao Prof. Romildo Dias Toledo pela concessão do uso do Laboratório de Estruturas (LABEST), enquanto ocorriam as obras no LAMAC para a Construção do Núcleo de Materiais Sustentáveis (NUMATS) e ao Consultor da ABCP Sr. Idário Fernandes. Agradeço também a Profa. Elaine Garrido Vasquez pela colaboração na formatação final e melhoria significativa na apresentação final deste trabalho. Agradeço em especial aos companheiros da GIP/SMAC Engª Audrey Constant Bruno e a Arqtª Daniela Duarte Coelho que me apoiaram durante o desenvolvimento desta dissertação, lendo, fazendo correções, tecendo comentários e propondo melhorias. Agradeço também ao Subsecretário de Meio Ambiente da Cidade do Rio, Altamirando Fernandes Moraes por ter permitido o usufruto parcial do tempo de trabalho para o desenvolvimento desta pesquisa, sendo a mesma circunspecta às minhas atribuições profissionais e de interesse para o poder público. RESUMO SERPA, Marcos Cotrim. Avaliação da utilização de agregados reciclados de concreto na fabricação de peças pré-moldadas de concreto para pavimentação. Rio de Janeiro, 2013. Dissertação (Mestrado) - Programa de Engenharia Ambiental, Escola Politécnica e Escola de Química, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2013. No Brasil, a tecnologia construtiva normalmente aplicada tem favorecido o desperdício na execução de novas edificações. Os resíduos de demolição e construção representam o maior montante de resíduos sólidos gerados no meio urbano. Para a reutilização em grande escala dos resíduos sólidos urbanos inertes gerados na Indústria da Construção Civil. Em análise a trabalhos anteriores, deve ser controlada a heterogeneidade e mensurada a absorção de água dos resíduos que serão utilizados como agregados na confecção do novo concreto. Com base nestas dificuldades, optou-se por utilizar nesta pesquisa, os agregados reciclados graúdos de concreto – ARC. O resíduo utilizado é originário da demolição do Hospital Universitário da Universidade Federal do Rio de Janeiro. Foram então realizados ensaios nos resíduos-agregados, conforme prescreve Norma Brasileira NBR 15.116/2004 da ABNT e então, produzidos Corpos de Prova Cilíndricos de 10 cm x 20 cm no traço para peças pré-moldadas de concreto (PPC) para revestimento de pavimentação, com 0%, 25%, 50%, 75% e 100% de substituição do agregado graúdo convencional pelo reciclado e realizados ensaio de resistência à compressão nos CPs produzidos. Os resultados apresentados mostraram que para o teor de 50% de substituição a média de resistência à compressão do CP obtida foi de 26,03 MPa e de 39,46 MPa para as peças da composição RE04. Os resultados indicaram a possibilidade de utilização das PPC com até 50%de substituição dos agregados graúdos naturais pelos ARCs em vias de tráfego leve, ou seja, com solicitação de carga de até 35 MPa. Palavras-Chave: Agregado Reciclado, Reciclagem de Concreto, Concreto Reciclado, Peças Pré-Moldadas de Concreto, Blocos de Concreto Para Pavimentação. ABSTRACT SERPA, Marcos Cotrim. Avaliação da utilização de agregados reciclados de concreto na fabricação de peças pré-moldadas de concreto para pavimentação. Rio de Janeiro, 2013. Dissertação (Mestrado) - Programa de Engenharia Ambiental, Escola Politécnica e Escola de Química, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2013. In Brazil, the technological building development level has generated great amount of construction and demolition residues. These residues represent then biggest amount of the waste generated in the Brazilian cities. For the reuse of these residues on higher scale, looking after the backward researches, the heterogeneity must to be controlled and the water absorption has to be measured for the residues chosen to beused on the production of the new concrete. With base on these factors was decided to be used on this research the coarse concrete aggregate. The residue used originates from the demolition of the Federal University Hospital of Rio de Janeiro. They were then taken tests on the residues-coarse concrete aggregates as presented in the Brazilian Norm NBR 15.116/2004 of ABNT and then were produced specimens (cylinder -10cm x 20 cm) in the stroke used for concrete blocks for interlocking pavements, with 0%, 25%, 50%, 75% and 100% replacement of the recycled coarse conventional aggregate and the compression resistance of the specimens produced were taken. The results showed that for the amount of 50% of substitution, the average of the compressive strength of the SPC was 26.03 MPa and 39.46 MPa for the pavement blocks RE04 produced. The results indicate the possibility of using the recycled blocks with 50% of substitution of recycled coarse aggregates for light weight roads with traffic request up to 35 MPa. Keywords: Recycled Aggregate, Concrete Recycling, Recycled Concrete, Preformed Concrete Pieces, Concrete Blocks for Pavement. SUMÁRIO Resumo...................................................................................................................... v Abstract..................................................................................................................... vi CAPÍTULO 1 – Introdução............................................................................ 01 CAPÍTULO 2 – Fontes de Geração de Resíduos da Construção e Demolição Civil – RCD ................................................................................ 07 - Construção & Demolição: - Quantidade e Composição: Brasil e Mundo CAPÍTULO 3 - Gestão de Resíduos da Construção e Demolição Civil - RCD................................................................................................................ 38 - Destinação de RSUs: Brasil e no Mundo. - Reutilização - Reciclagem - Logística Reversa CAPÍTULO 4 - Beneficiamento de Resíduos da Construção e Demolição Civil – RCD..................................................................................................... 71 - Britagem de Resíduos de Concreto - Caracterização dos Agregados Reciclados de Concreto - Dosagem e Produção de Componentes de Concreto com a Utilização de Agregado Reciclado de Concreto – ARC - Produção de Blocos de Concreto Reciclado para Pavimentação CAPÍTULO 5 – Ensaios de Laboratório (Estudo de Caso)...................... 115 CAPÍTULO 6 – Considerações Finais....................................................... 134 CAPÍTULO 7 – Referências Bibliográficas............................................... 137 8 1. CAPÍTULO 1 1.1 INTRODUÇÃO A indústria da construção civil é a que mais explora recursos naturais e é a indústria que mais gera resíduos sólidos urbanos. Os recursos minerais como a areia e a brita, extraídos de jazidas, areais ou pedreiras, são considerados recursos naturais não renováveis e após o término de sua extração em determinada fonte, deve-se buscar novos recursos em fontes cada vez mais distantes. Os explosivos utilizados em pedreiras (figuras 01 e 02) geram impacto ambiental por poluição sonora e emissão de particulados para a atmosfera e, tendo em vista a crescente valorização do metro quadrado urbano em ordem diretamente proporcional à proximidade dos centros urbanos e da orla marítima, não se torna ambientalmente e economicamente viável a extração de recursos minerais em areais ou pedreiras próximas aos centros residenciais e comerciais urbanos. Figura 01 - Fase de exploração de agregados. Fonte: DREW et al., 2004. 9 Figura 02 - Mina de Calcário. Fonte: BLASTER, 2008. Em 2010, com o advento do Plano Nacional de Resíduos Sólidos, a preocupação com o reaproveitamento dos resíduos de demolição e construção (RCD) ganhou destaque e ampliou sobremaneira a discussão sobre o tema em diversos setores da sociedade. As fontes de recursos naturais minerais são consideradas fontes de recursos não renováveis. Na confecção de concreto plástico utilizado para as mais diversas configurações de obras, os agregados não-renováveis são utilizados indiscriminadamente por construtoras, incorporadoras, investidores imobiliários e por toda a sociedade usuária deste bem. Durante as construções das mais diversas obras civis, há perda considerável de material, durante a vida útil dessas estruturas, há reformas para modernização, ampliação ou qualquer modificação da sua configuração original, gerando resíduos e entulho de obras. Após a vida útil da construção, há a demolição parcial ou total de toda a construção, gerando quantidade significativa de entulho e de material residual inerte. Esse material inerte, chamado Resíduo Classe A, tem como destinação final adequada o encaminhamento a aterro de resíduos inertes e sua reservação para usos futuros e sua utilização na forma de agregados reciclados, conforme a Resolução Conama Nº 448/2012, reproduzida a seguir: Art. 10. Os resíduos da construção civil, após triagem, deverão ser destinados das seguintes formas: I - Classe A: deverão ser reutilizados ou reciclados na forma de agregados ou encaminhados a aterro de resíduos classe A de reservação de material para usos futuros. 10 No Brasil, a coleta de RCD apresentou um crescimento de 14% no ano de 2009, relativamente ao ano anterior (ABRELPE, 2009). Outro fato que referenda a importância destinada ao tema é a publicação em 2004 da norma ABNT NBR 15.116: Agregados reciclados de resíduos sólidos da construção civil – Utilização em Pavimentação e preparo de concreto sem função estrutural – Requisitos. Ao mesmo tempo, o valor do agregado reciclado foi colocado no Sistema de Custos de Obras - SCO do município do Rio de Janeiro por força da Resolução nº 18 de 07.11.2003 pelo Conselho Municipal de Meio Ambiente - CONSEMAC. Outra medida importante adotada foi a publicação do Decreto Municipal Nº 33971 de 13 de Junho de 2011, que estabeleceu a obrigatoriedade de utilização de agregados reciclados de resíduos da construção civil nas obras da administração pública municipal, objetivando fortalecer a cadeia produtiva da reciclagem além dos benefícios elencados anteriormente. A Resolução SMAC Nº 479/2011, estabelece o licenciamento ambiental simplificado e prioritário para as atividades de beneficiamento de resíduos. A recente Resolução SMAC Nº 519/12 estabelece que os Planos de Gerenciamento de RCC – PGRCC deverão ser elaborados de forma a privilegiar as alternativas de reaproveitamento e de reciclagem de RCC na própria obra ou em unidades de beneficiamento devidamente licenciadas. Atualmente, conforme a ABNT NBR 15116 e como nota o Decreto Municipal nº 33.971, de 13.06.2011, os agregados reciclados somente estão sendo usados, como revestimento primário de vias (cascalhamento ou camadas de reforço de subleito, sub-base e base de pavimentos em estacionamentos e vias públicas). O mesmo decreto recomenda assim seu uso para a execução de artefatos de concreto, tais como: blocos de vedação, peças pré-moldadas para revestimento de pavimento, meio-fios, sarjetas, tentos, canaletas, tubos, mourões e placas de muro. Este decreto também indica a responsabilidade pelo desenvolvimento do estado da arte da criação e aplicação destes produtos que utilizam agregado reciclado em sua confecção: “Cabe ao Poder Público municipal acompanhar o estado da arte do desenvolvimento tecnológico do uso de agregados reciclados do RCC, com vistas à incorporação de novos itens no catálogo doSistema de Custo para Obras e Serviços de Engenharia – SCO – RIO”. 11 1.2 OBJETIVO Principal O objetivo principal ou direto deste trabalho é a moldagem de peças ou blocos de concreto para o revestimento intertravado de pavimentação, utilizando-se na composição deste concreto, resíduos de entulho beneficiados na forma de agregado graúdo reciclado em substituição do agregados graúdo convencional e avaliar a qualidade e desempenho dos agregados reciclados, dos corpos de prova e das peças pré-moldadas de concreto produzidas. Secundário O objetivo secundário deste trabalho é o de promover a reciclagem do concreto através do beneficiamento dos resíduos de concreto das mais diversas fontes na forma de agregado reciclado de concreto. 1.3 JUSTIFICATIVA No estado do Rio de Janeiro (RJ) é gerada grande quantidade de resíduos sólidos urbanos, desta, 50% corresponde aos resíduos da construção e demolição, ou seja, de resíduos de entulho, coletados em cidades com mais de 500 mil habitantes. (RIBEIRO, 2009). Os resíduos de demolição e construção, portanto, representam o maior montante de resíduos sólidos gerados no meio urbano. Os resíduos da construção e demolição gerados têm origem em diferentes fontes de geração: perdas nas construções; nas etapas de estocagem, transporte, espessura da estrutura, dos enchimentos, revestimentos ou em demolições naturais, acidentais ou provocadas, tais como: catástrofes naturais, fim da vida útil da estrutura, reformas de ampliação ou modificação de uso, entre outras. 12 O volume de resíduos da construção e demolição-RCD gerados, portanto, é substancial, assim como a necessidade de materiais para a utilização na construção de novas edificações. Aqui se torna clara e válida a observação que estes resíduos poderiam favorecer a obtenção de insumos locais, evitando o transporte e a extração de novos recursos não renováveis, podendo ser usados para a construção de novas edificações visando o assentamento de populações atualmente residentes em áreas de risco, evitando ainda a deposição e ocupação de área considerável em aterros de inertes. Esse material deveria ficar depositado em locais adequados, aguardando a demanda para as possíveis aplicações futuras, normalizadas e definidas pelo poder público. 1.4 METODOLOGIA Para que fosse possível promover a reciclagem parcial do concreto, foi coletada amostra da pilha dos resíduos de concreto da demolição do Hospital Universitário – HU da Universidade Federal do Rio de Janeiro – UFRJ transformados em resíduos após a implosão da edificação do hospital, identificação visual entre os resíduos vermelhos (cerâmicos) e os cinzas (cimentícios), processo de separação pelas pás e coleta de máquina retro-escavadeira formando pilhas de resíduos cimentícios e cerâmicos, britagem das pilhas de resíduos cimentícios com britador móvel com sistema de separação automática de metais por eletroímã acoplado ao britador e transporte em caminhão basculante dos resíduos separados e britados na dimensão de agregado graúdo para o laboratório de análise e caracterização de agregados. O resíduo utilizado como agregado reciclado de concreto - ARC foi novamente analisado visualmente e foi extraído manualmente os contaminantes encontrados, tais como: metais, plásticos, impurezas orgânicas e torrões de argila. De acordo com os parâmetros da norma ABNT NBR 15.116/2004 - ANEXO A, os ARCs utilizados se mostraram adequados para o desenvolvimento da proposta de pesquisa. Foram então produzidos 20 corpos de prova – CPs (10 x 20 cm) no traço de 1:4.3 (CRUZ, 2003) com 0%, 25%, 50%, 75% e 100% de substituição do agregado 13 graúdo convencional pelo reciclado, sendo 3 CPs para cada teor de substituição e 1 CP de cada teor de substituição para a obtenção das: Massa Unitária Aparente, Absorção de Água e Massa Específica Real de cada composição. Com relação ao agregado miúdo, não houve qualquer substituição e utilizou- se a mesma quantidade, em massa, de areia natural para todos os CPs. 1.5 DESCRIÇÃO DOS CAPÍTULOS Capítulo 1 – Este capítulo deverá situar o leitor na proposta de desenvolvimento do trabalho ora apresentado. Será exposta a questão, ainda não satisfeita, do elevado montante de geração de resíduos sólidos urbanos inertes e a necessidade de matéria-prima não renovável em forma de agregados para a composição do concreto, amplamente utilizado na Indústria da Construção Civil – IC. Capítulo 2 – Neste capítulo serão apresentadas diversas fontes, naturais ou antrópicas, de geração de resíduos sólidos urbanos inertes em termos quantitativos e qualitativos em diversas partes do Brasil e em outros países e regiões. Capítulo 3 - Neste capítulo serão apresentadas as destinações atuais dadas aos resíduos inertes e serão abordados os conceitos de reutilização e reciclagem e serão apresentados modelos de gestão de RCDs empregadas em diversos países do mundo em termos técnicos e legais. Será apresentada a questão da logística reversa na IC e feitas considerações sobre a reciclagem de resíduos sólidos urbanos inertes. Capítulo 4 – Neste capítulo serão apresentadas: a questão da variabilidade e da homogeneidade dos RCDs, considerações sobre a reutilização de RCDs, técnicas de separação de resíduos miúdos e graúdos, equipamentos e técnicas de reciclagem de resíduos e possíveis aplicações para os ARCs, e de modo particular a utilização como peças pré-moldadas de concreto PPCs para o revestimento de pavimentação para vias de tráfego leve. Neste capítulo serão apresentados ainda resultados de ensaios feitos em laboratório e a metodologia de aplicação das PPCs como revestimento em uma via experimental. 14 Capítulo 5 – Neste Capítulo são descritos os ensaios de laboratório realizados nos agregados, nos corpos de prova e nas peças produzidas e apresentados os resultados dos mesmos. Capítulo 6 – Neste Capítulo são apresentadas as conclusões dos resultados dos ensaios realizados nos agregados, corpos de prova e nas PPCs produzidas e serão apresentadas sugestões para trabalhos futuros e as considerações finais com relação ao tema da reciclagem do concreto 15 2. FONTES DE GERAÇÃO DE RESÍDUOS DA CONSTRUÇÃO E DEMOLIÇÃO CIVIL - RCD Dentro da cadeia produtiva de construção, o resíduo pode ter várias origens, que de acordo com Levy (1997) podem ser: Catástrofes naturais ou artificiais (terremotos, bombardeios, incêndios ou desabamentos); deficiências inerentes aos processos e sistemas construtivos empregados na atualidade; demolição de estruturas ou pavimentos rodoviários de concretos ou obras que atingiram a vida útil para as quais foram projetadas, tornando-se obsoletas. 2.1 - RESÍDUOS DE CONSTRUÇÃO No Brasil, a tecnologia construtiva normalmente aplicada tem favorecido o desperdício na execução de novas edificações. A construção artesanal, predominante na construção civil brasileira, contribui para a existência de perdas consideráveis de materiais e mão-de-obra. Impera o princípio da baixa produtividade, mau gerenciamento e grande desperdício (ZORDAN, 1997; PINTO, 1986). Para Campos (1990), é fundamental que as empresas de construção atuem sobre os fatores internos à sua realidade, controlando a produtividade e a qualidade dos seus processos e produtos, como forma de se manterem atuantes no mercado. Pois, o mercado não se encontra disposto a absorver as ineficiências das empresas. Deste modo, Bornia (1995) considera a busca pela maior eficiência como uma das principais preocupações da empresa moderna. A obtenção de maior eficiência por parteda empresa, refletida na melhoria de sua produtividade, no entanto, demanda uma etapa anterior relativa ao conhecimento do desempenho vigente, bem como dos fatores atuantes sobre o processo, que possam induzir a falhas no mesmo. Nesse contexto, confirma-se a necessidade de se primar pela redução dos desperdícios existentes, já que uma indústria eficiente se caracteriza por um reduzido volume de desperdício dos recursos, localmente disponíveis, de toda ordem: materiais, humanos, energético, financeiros e temporais (SABBATINI, 1989). A preocupação com a detecção do desperdício de recursos físicos (materiais, mão-de-obra, equipamentos) de um modo global, tem sido motivada pela influência 16 direta destes recursos sobre o custo do empreendimento. No caso dos materiais, a sua influência sobre o custo total da obra pode alcançar o patamar de 65% (PINTO, 1995); deste modo, controlar o real consumo dos mesmos é plenamente justificável. Além disso, o desconhecimento, por parte das empresas, quanto às perdas de materiais, torna plenamente justificável a preocupação com esses insumos. Contudo, mais do que saber quanto perdeu, a empresa precisa avaliar maneiras de reduzir o seu desperdício frente ao consumo real detectado, buscando sempre atingir melhores níveis de desempenho (ANDRADE; SOUZA, 1998). Soilbelman (1993) reforça essa idéia ao afirmar que as empresas precisam desenvolver e implementar formas de controle de materiais em obra. A essa afirmação acrescenta-se o fato de que, através de dados provenientes de tal controle, a empresa poderá intervir sobre o processo buscando a melhoria do mesmo. Para Andrade (1999), ter um método de quantificação de perdas, possibilita às empresas avaliarem maneiras de reduzir o seu índice de perdas, através do controle do consumo dos materiais, deixando de considerar a perda como algo inerente à fase da obra. A mais recente pesquisa, desenvolvida no Brasil, foi a pesquisa da FINEP/ITQC/PCC intitulada “Alternativas para a redução de desperdício de materiais em canteiros de obra”. A pesquisa envolveu 16 universidades do país, distribuídas em 12 estados brasileiros, cujos objetivos podem ser resumidos no: levantamento de indicadores de perdas de materiais nos canteiros de obras e identificação das causas da ocorrência destas perdas, possibilitando assim, o subsídio para a geração de alternativas para a redução das mesmas. Em se tendo classificado as perdas de materiais existentes nos canteiros de obras e analisado os vários trabalhos desenvolvidos quanto a este assunto [SKOYLES (1976; 1977; 1979); SKOYLES (1987); PINTO (1989); SOIBELMAN (1993). PICCHI (1993) e BOGADO (1998)], detectou-se que inexistia, em todos os trabalhos, uma preocupação em desenvolver uma metodologia com procedimentos detalhados e que avaliassem as perdas de maneira analítica. Para atingir tais objetivos foi desenvolvida uma metodologia minuciosa, contendo um número considerável de parâmetros, porém de difícil adequação à realidade do cotidiano dos canteiros de obra. Em face destas dificuldades, tornou-se 17 necessária a adaptação/simplificação da referida metodologia de modo a torna-la prática, e com isso possibilitar a intervenção rápida no processo construtivo e o saneamento dos problemas detectados. Foi então desenvolvida e proposta uma metodologia por Andrade e Souza (2000) que tivesse como requisito a utilização de procedimentos facilmente aplicáveis, e a obtenção de indicadores confiáveis e concisos, além da busca de agilidade no processamento dos dados coletados. Figura 03 -– Guia de Boas Práticas na Gestão de RCD. Fonte: COSTA, 2010 A quantificação das perdas de materiais em obra (figura 03), constitui-se em ferramenta de controle útil à gestão do canteiro, uma vez que possibilita obter, em curtos intervalos de tempo, um diagnóstico da produtividade do serviço quanto ao material utilizado. Embora se busque rapidez quanto ao processamento dos dados, propõe-se indicadores que possibilitem detectar as parcelas “perdidas” nas diversas etapas percorridas pelos materiais, uma vez que a intenção dos indicadores é detectar as etapas e os fatores responsáveis pelas perdas. O Programa ENTULHO-LIMPO organizado pelo Sinduscon, MMA – DF, UNB, sugere de forma qualitativa a geração de resíduos produzidos durante as diversas etapas de uma obra convencional: Paliari (1999) realizou uma revisão nas pesquisas sobre perdas de materiais no país e no exterior. O autor cita que as primeiras informações sobre perdas foram 18 obtidas na Inglaterra, através do Building Research Establishment (BRE), pela publicação de SKOYLES (1976), embora os primeiros estudos datem de 1963. No Brasil, o autor cita estudos de perdas por alguns autores como PINTO (1989), PICCHI (1993); SOIBELMAN (1993) e LIRA (1997). A pesquisa nacional “Alternativas para a redução do desperdício de materiais nos canteiros de obras”, realizada pelo ITOC (Instituto Brasileiro de Tecnologia e Qualidade da Construção Civil), com recursos da FINEP, obteve dados recentes de perdas aplicando uma metodologia própria, conforme mostra a Tabela (PALIARI, 1999; PINTO, 1999; SOUZA et al., 1999). Nas atividades de construção, os resíduos de novas construções são originados das perdas físicas oriundas de canteiros de obra. Há também uma parcela das perdas que permanece incorporada na forma de espessuras, além das perdas usuais. Andrade (1999) define como desperdício a fração das perdas que excede o limite mínimo característico da tecnologia, considerada inevitável para determinado nível tecnológico. Souza et al. (1999) definem perdas de materiais como um consumo de materiais além do necessário à produção ou manutenção de um bem. No Brasil, resíduos provenientes das atividades da construção são responsáveis por aproximadamente 50% do RCD da massa total de material desperdiçado (PINTO, 1999). A perda física em massa pode não ter o mesmo significado quando analisada em termos financeiros, introduzindo-se, então, o conceito de perda financeira. Picchi (1993) considera que o entulho gerado pode representar 5% de perda financeira no custo de uma obra. 2.2 – RESÍDUOS DE DEMOLIÇÃO: (NBR 5682 – CONTRATAÇÃO DE DEMOLIÇÕES) 2.2.1 – Demolição provocada em Guerras Civis: Leite (2001) afirma que a primeira utilização significativa de resíduos de construção e demolição data da época do fim da Segunda Grande Guerra (figuras 04 e 05). Naquele período, milhares de escombros ficavam espalhados pelas 19 cidades. A necessidade de matéria-prima para reconstrução dos centros urbanos e a falta de local de destino do imenso volume de resíduos fizeram com que eles fossem reaproveitados. Figura 04 -– Operários removem o entulho de um edifício completamente destruído por um bombardeamento da aviação alemã. Fonte: CORREIO PRIORITARIO, 2011. Afirma ainda que a quantidade de entulho nas cidades alemães era de aproximadamente 400 a 600 milhões de metros cúbicos. As estações de reciclagem produziram cerca de 11,5 milhões de metros cúbicos de agregado reciclado de alvenaria e 175000 unidades foram construídas (HELLER, apud. SCHULZ e HENDRICKS, 1992). Também as cidades da Inglaterra fizeram uso dos escombros deixados pela guerra, porém em menor escala que a Alemanha. A partir de então vários trabalhos e pesquisas vêm sendo desenvolvidos para aumentar o potencial de reutilização dos resíduos de construção. Com base neste fato Levy e Helene (2000) afirmam que 1946 marca o início do desenvolvimento da reciclagem de resíduos da construção e demolição na construção. 20 Figura 05 – Mulheres separando tijolos dos escombros (Trummerfrauen). Fonte: FILFORN, 2012. 2.2.2 - Demolição por Catástrofes NaturaisNo Brasil, os principais fenômenos relacionados a desastres naturais (figura 06) são derivados da dinâmica externa da Terra, tais como, inundações e enchentes, escorregamentos de solos e/ou rochas e tempestades. Estes fenômenos ocorrem normalmente associados a eventos pluviométricos intensos e prolongados, nos períodos chuvosos que correspondem ao verão na região sul e sudeste e ao inverno na região nordeste (CEMADEN, 2012). a) Tsunami no Japão. b) Terremoto no Haiti. 21 c) Deslizamento em Angra dos Reis/RJ – f1. d) Deslizamento em Angra dos Reis/RJ – f2. Figura 06 – Desastres Naturais. Fontes: ESSAS et al, 2011; ESTADÃO, 2010; AGÊNCIA ESTADO, 2010; CORDEIRO, 2010. De acordo com EM-DAT, o Brasil encontra-se entre os países do mundo mais atingidos por inundações e enchentes, tendo registrado 94 desastres cadastrados (segundo os critérios já comentados) no período de 1960 a 2008, com 5.720 mortes e mais de 15 milhões de pessoas afetadas (desabrigados/desalojados). Considerando somente os desastres hidrológicos que englobam inundações, enchentes e movimentos de massa, em 2008 o Brasil esteve em 10º lugar entre os países do mundo em número de vítimas de desastres naturais, com 1,8 milhões de pessoas afetadas (OFDA/CRED, 2009). Quanto aos fenômenos da dinâmica interna, o Brasil caracteriza-se por uma fraca atividade na ocorrência de tremores, que em sua maioria, são de baixa magnitude variando entre 2° e 4° na escala Richter. No entanto, já foram registrados no país, tremores de magnitudes maiores, como em 1955 no Estado do Mato Grosso, de 6,6° (escala Richter) e 6,3° no mesmo ano no litoral do Estado do Espírito Santo. Como ocorreram em regiões desabitadas não provocaram danos. Em geral, no Brasil são pouco frequentes os danos associados a tremores. Porém, em 2007, no município de Itacarambi (MG), ocorreu um terremoto (4,9° na escala Richter) que provocou, provavelmente por falta de preparo para o enfrentamento destas situações no Brasil, uma morte e pelo menos 6 feridos, além de derrubar 5 casas e danificar outras 60. Outro exemplo, sem danos, foi o abalo sísmico que atingiu a cidade de São Paulo no dia 22 de Abril de 2008, cujo epicentro (local de projeção na superfície de origem) ocorreu no Oceano Atlântico a 215 km do 22 município de São Vicente, e foi sentido também nos estados do Paraná, Santa Catarina e Rio de Janeiro. Dos estados brasileiros, o Ceará é o que tem registrado maior número de ocorrências de sismos (Hansen et al. 2008). Portanto, no Brasil, os fenômenos naturais geradores de resíduos causados por fenômenos naturais que podemos e devemos ter preocupação, são os provocados por chuvas intensas que em regiões com sub-dimensionamento do sistema de drenagem e/ou com urbanização em áreas não previstas e, portanto, ilegais, pode haver o fenômeno de deslocamento de grandes volumes de água transcorrendo superficialmente em direção à jusante conhecido como tromba d´água, o fenômeno da cheia com inundação das várzeas e talvegues e fenômenos de deslizamento de camadas do subsolo da terra com arraste de substratos rochosos, tornando possível o impacto do grande volume de água, de terra ou rochas com vidas humanas, animais, residências, edificações e as diversas obras civis que pela fragilidade de sua construção, em termos de fundação, estrutura, materiais de construção empregados e tipologia de execução das obras civis, tornem as mesmas frágeis ou hipostáticas em relação à magnitude do impacto recebido, provocando assim a destruição ou descaracterização parcial ou completa das mesmas, gerando apenas os resíduos das obras civis, após toda a catástrofe natural mencionada. 2.2.3 - Demolição por explosivos São usados tipos e quantidades diferentes de explosivos para cada material e, também em relação à sua espessura. Para pilares de concreto é usada a dinamite tradicional ou um material explosivo similar. A dinamite é uma substância absorvente com produto químico ou mistura de produtos químicos altamente combustíveis. Quando ocorre a ignição do produto químico, este é queimado rapidamente, produzindo uma grande quantidade de gás quente que se expande num rápido tempo, aplicando uma enorme pressão expansiva (de até 95 toneladas por centímetro quadrado) no que estiver ao seu redor. A dinamite é introduzida em cavidades estreitas, perfuradas nos pilares de concreto e quando ocorre a ignição dos explosivos, a súbita pressão expansiva, 23 envia uma poderosa onda de choque que é absorvido pelo pilar, destruindo-o (figura 07). Hoje em dia, são utilizados detonadores elétricos para dar início ao processo de demolição. Estes detonadores consistem numa vasta extensão de fio elétrico cuja extremidade está rodeada pelo material explosivo. O detonador é fixado diretamente à carga presa aos explosivos principais, de maneira que quando se envia corrente elétrica através do fio, por uma bateria, por exemplo, a resistência elétrica causa o aquecimento do fio, levando à ignição da substância inflamável na extremidade do detonador, o que explode a carga primária e dispara os explosivos principais. a) Hospital Universitário - HU b) Hospital Universitário - HU c) Hospital Universitário - HU d) Hospital Universitário - HU . Figura 07 - Implosão da Ala Sul do Edifício do Hospital Universitário da UFRJ Fontes: Claro et al., 2009, Serpa, 2012. São planejados diferentes tempos para a demolição ocorrer, para que tenha o controle da sequência das explosões. Por exemplo, ao usar um comprimento maior ou menor de um material que retarda o ocorrer da explosão, ajusta-se o tempo que cada explosivo levará para atuar. 24 2.2.4 - Demolição por impacto A demolição por impacto (figura 08) é uma técnica de controle reduzido relativamente comum nas demolições tradicionais. É realizada com grandes máquinas, um exemplo de fácil reconhecimento são aquelas bolas de grande massa penduradas em uma haste que por movimentos pendulares, verticais ou de rotação são impelidas contra o prédio provocando seu desmonte. A capacidade e o tamanho da máquina são proporcionais ao peso da bola, que varia entre 500 e 5000Kg e pode atingir até uns 30 metros de altura. Essa técnica possui algumas desvantagens: a forma do colapso da estrutura é pouco previsível, conseqüentemente é pouco recomendada para demolições parciais; demanda maior esforço no tratamento dos escombros; é lenta; a máquina só pode atuar a partir da zona exterior do edifício e precisa de um raio de ação de cerca de 6 metros livres; alta produção de ruídos, vibrações e poeiras. a) Detalhe – bolas de aço b) Utilização da bola de aço. c) Tesoura para corte de aço. d) Detalhe - garra mecânica da tesoura. 25 e) Escavadeira. f) Escavadeira. Figura 08 – Equipamentos de demolição de alto impacto. Fontes: Wikipedia, 2013; Mnoequpamentos, 2013; Maluconstrução, 2013; Gréguio, 2012. 2.2.5 - Demolição por processo Simples É o tipo mais simples e rudimentar de demolição, usado desde tempos remotos, onde exigia certo esforço muscular do trabalhador (figura 09). É usada, hoje em dia, apenas em pequenas demolições, tendo um baixo rendimento e quantidade de mão de obra. Iniciam-se os preparativos para a demolição, assim que se conhece a forma de como a estrutura irá cair. Retiram-se os entulhos do prédio, para que em seguida, sejam retiradas as paredes que não sustentam o edifício, proporcionando a queda mais rápida e menos agressiva de cada andar. Podem ser utilizadas como ferramentas para a demolição simples: marretas, alavancas, martelos de demolição elétricos ou pneumáticos, cinzel e disco de corte.As marretas podem ser utilizadas para enfraquecer os pilares de sustentação para que a estrutura ceda mais facilmente. a) Martelo “sexta-feira”. b) Rompedor hidráulico. Figura 09 – Equipamentos para Demolição de baixo Impacto. Fontes: Cuiket, 2013; R7, 2011. 26 As alavancas são usadas aplicando uma força na extremidade de uma barra de aço, que apoiada entre os pontos de aplicação das forças, consegue erguer e deslocar cargas com um peso superior ao esforço despendido. 2.2.6 - Demolição seletiva – DS 2.2.6.1 – Introdução A demolição de edifícios pode ser feita através da demolição tradicional ou seletiva. A demolição tradicional é a destruição de todo o edifício, aplicando preferencialmente um método eficiente como, por exemplo, explosivos. Este método tem a vantagem de ser rápido e barato, pois se utiliza de equipamentos de grande porte é empregada menos mão-de-obra, e a desvantagem de produzir RCD mistos, sendo praticamente impossível separar as embalagens recicláveis e componentes perigosos de forma eficiente (BALDASSO, 2005). A demolição seletiva efetua-se através da desconstrução cuidadosa do edifício, possibilitando a recuperação dos materiais da construção, promovendo uma possível reutilização e reciclagem dos mesmos. A elevada taxa de recuperação de materiais reutilizáveis e recicláveis é a grande vantagem deste processo, tal como a produção de RCD que podem ser transformados em material secundário. No entanto, este processo é mais caro do que a demolição total, consome-se mais tempo, exige procedimentos bem organizados e controlados e exige uma maior variedade de equipamento técnico (BALDASSO, 2005). O novo sistema de demolição e reciclagem é designado por Demolição seletiva e ambientalmente favorável. Neste processo os resíduos resultantes da demolição são reutilizados, reciclados ou levados para aterro autorizados de forma adequada e em condições ambientalmente protegidas. Ao aumentar a reutilização e reciclagem dos resíduos de construção e demolição, a necessidade de aterros próprios é reduzida, reduz-se a procura de materiais primários e é levada em consideração a demanda social por tecnologias mais “limpas”. Antes do início de uma demolição seletiva é necessário um planejamento cuidadoso (figura 10), onde é definido que parte das construções deve se fazer a 27 coleta seletiva e a separação dos materiais, e quais os destinos finais para os resíduos – considerando a maior reutilização e menor área de aterro de resíduos possível. a) Legenda C&D. b) C&D dasparedes. c) C&D – Pisos e lajes Figura 10 – Planejamento Construção e Demolição – C&D FONTE: Chiq da Silva, 2010. 28 Todos os materiais e elementos recuperados, são separados na origem, ou seja, no local de demolição. Os centros de recepção dos resíduos têm capacidade para separar os resíduos, mas é um processo caro. Assim, a solução para uma demolição econômica e ambientalmente favorável é favorecer uma demolição seletiva cuidadosa no local de demolição. Durante a demolição, todos os materiais separados são registrados, documentados e pesados, e são notificados: a data da geração, o local de origem, quantidade por tipo e forma de transporte. Nos destinos, os responsáveis verificam essas informações, para que nada se perca ou, seja desperdiçado. As técnicas de demolição seletiva ou desconstrução vêm ganhando importância pela maximização da reciclagem e reutilização dos RCD e minimização da destinação dos resíduos em aterros na Europa (HENDRIKS, 2000; FREIRE; BRITO, 2001). A demolição seletiva consiste na remoção ou desmontagem de diversos tipos de componentes para a reutilização (por exemplo, telhas, vidros, caixilhos, etc.), seguida da demolição de fases não desmontáveis separadamente. Por exemplo, deve ser feita a remoção inicial da alvenaria, segregação desta fase (transporte), para, a seguir demolir e transportar para a reciclagem a estrutura de concreto. Este processo, por ser controlado, reduz a quantidade de contaminantes presentes no resíduo e contribui para a melhoria de qualidade do RCD reciclado. Como desvantagens, pode-se citar morosidade na execução, uso de equipamento especializado e custo, particularmente devido ao uso de mão-de-obra intensiva (HENDRIKS, 2000; FREIRE; BRITO, 2001). Uma versão simplificada deste tipo de procedimento já é praticado limitadamente no Brasil pelas demolidoras que alimentam as lojas de materiais de construção usados com a demolição principalmente de residências e imóveis mais antigos. Numa demolição grande parte dos trabalhos e custos devem-se à gestão dos resíduos, e com a crescente valorização das práticas sustentáveis ela ganha papel relevante. Aí está o principal diferencial da Demolição Seletiva, ela utiliza as mesmas técnicas da demolição tradicional, mas prevê a retirada de diversos materiais presentes no edifício, antes de sua demolição, por isso utiliza mais as técnicas de desmonte preciso e trabalhos manuais. A separação dos materiais é 29 feita de acordo com suas características, visando diminuir ruídos, poeira, vibrações, contaminações e possibilitar seu reuso. Como um resultado geral, diminui-se assim, a necessidade de novas extrações de matéria prima, menos resíduos serão descartados em aterros, emitem-se menos gases e consome-se menos energia. Comparada às outras atividades de proteção ambiental que geram lucro (reciclagem de papel, geração de energia a partir do lixo, etc.) a Demolição Seletiva é uma das mais rentáveis se comparando proveitos e ganhos em face dos investimentos e custos. A demolição propriamente dita ocorre basicamente nas seguintes fases: retirada de materiais com risco de contaminação, materiais a se segregar, materiais passíveis de valorização, demolição da estrutura, selagem de fossas e modelagem do terreno. Os materiais recuperados variam entre outros, em metais para reciclagem, entulho para enchimentos, ferragens e guarnições para revenda, madeira para reutilização e pequenas quantidades de tijolo. A composição destes resíduos é resultado do tipo de estrutura a ser demolida, da época em que foi construída – o que dita as técnicas e os materiais utilizados – e do método que se usa para a sua demolição (BRITO, 2006). Pode ainda variar significativamente consoante o empreiteiro que a realiza a obra devido, ao seu nível de perícia e à qualidade de formação da sua mão-de-obra [DOLAN et. al. (1999) apud FRANÇA F.; CRUZ R.; DOLNY M. A., (2009)]. Deverão ser separados por materiais para reutilização, materiais para reciclagem e materiais para eliminação, sendo que a separação destes últimos deve ainda ser feita consoante o destino, a deposição em aterro ou a incineração (Projeto “WAMBUCO” - Vol.III, 2002). Por ser mais demorada, exigir mão de obra mais especializada e custar mais caro (o orçamento de uma demolição é constituído pelos encargos devidos ao estaleiro, à mão-de-obra direta, à mão-de-obra indireta, ao equipamento utilizado na demolição, ao transporte e à deposição dos resíduos), a Demolição Seletiva geralmente é preterida em face à demolição tradicional, quando ocorre é devido mais a constrangimentos legais que à consciência ambiental, sendo que poucos lugares já contam com legislação específica. 30 A demolição é, contudo a última etapa da vida de um edifício, que começa na sua concepção, e desde aí pode ser pensado de forma a melhor se relacionar com o meio ambiente, melhor se adaptar a mudança de funções, etc. A fase de demolição é constituída por duas fases: o desmantelamento dos materiais de revestimento da construção e em seguida, a demolição do seu corpo estrutural. As várias etapas que constituem a fase de desconstrução são apresentadasnos Quadros 01 e 02, sendo que a ordem de trabalhos adotada não é necessariamente aquela que deverá ser cumprida. Quadro 01: Etapas da Fase de Desconstrução. Fonte: VEIGA E RUIVO, 2004. Uma vez que cada demolição é única, a ordem de trabalhos deverá ser adaptada à especificidade de cada caso, nomeadamente no que toca a resíduos perigosos. A fase da demolição da estrutura do edifício deve ser realizada com o recurso a métodos e técnicas que facilitem a seleção “in situ” dos materiais para potenciar uma maior valorização posterior (“Manual de desconstrucció”, 1995) e é constituída pelas seguintes etapas (BRITO, 1999): 31 Quadro 02: Etapas sugeridas para o processo de Demolição Seletiva – DS 1 demolição de corpos salientes da cobertura (chaminés e todos os adornos, inclusive metálicos, das chaminés e clarabóias existentes); 2 demolição do material de revestimento na cobertura; 3 demolição da estrutura de cobertura (madres, varas e ripas); 4 demolição dos apoio de alvenaria da cobertura; 5 demolição do material de enchimento para formação na cobertura; 6 demolição de cabos, tirantes e escoras em coberturas; 7 demolição da laje de esteira; inicia-se a demolição do último piso habitado; 8 escoramento de arcos, abóbadas, assim como de todos os elementos que ameacem colapsar ou estejam degradados; 9 demolição de revestimentos em paredes, pisos, tetos e escadas, incluindo tetos falsos e elementos de carpintaria e serralharia; 10 demolição de tabiques e/ou paredes divisórias; 11 demolição da laje do piso e das abóbadas (se existirem); 12 demolição dos elementos de suporte vertical (paredes resistentes em estruturas tradicionais, pilares e núcleos em estruturas de betão armado); 13 demolição do último degrau da escada; 14 repetição dos pontos 9 a 15 para os restantes pisos; 15 demolição de muros de suporte de terras; 16 demolição de fundações Fonte: BRITO, 1999. 2.2.6.1 Critérios prioritários de execução da demolição seletiva – DS Em qualquer projeto de DS, devem ser estabelecidos critérios de âmbito geral com o objetivo de que a atividade desenvolvida por um interveniente da demolição não torne perigosa a atividade desenvolvida por outro. O primeiro critério prioritário de execução da DS é o de que o processo de desconstrução e demolição do edifício deve ser realizado no sentido inverso ao da sua construção lógica (figura 11). Desta forma, todo o processo terá que ser feito por pavimento, no sentido descendente, começando por se retirar os equipamentos industriais e por fazer a demolição da cobertura e terminando no primeiro piso construído ou nas fundações. Outro critério de extrema importância é o de que a ordem de desconstrução dos elementos deverá evitar que, durante a demolição, se deixe para trás algum 32 elemento em desequilíbrio em situação hipostática que, ao se retirar um, provoque a queda do outro. É necessário também que, antes de se iniciar a demolição, se reduza tanto quanto possível o carregamento suportado pelos elementos construtivos, pelo que se deve seguir uma ordem que facilite o alívio das lajes de forma simétrica. Ordem de desmontagem de um edifício. A ordem de desmontagem deve ser tal que não sejam deixados para trás elementos em desequilíbrio Esvaziamento do interior do edifício para reduzir ao mínimo a ação de cargas Ordem de desmontagem de revestimentos dos elementos construtivos Escoramento de vãos antes da demolição dos elementos estruturais do piso superior Ordem de desmontagem de arcos e abóbadas para evitar o seu colapso repentino 33 Ordem de desmontagem de lajes e vigas Figura 11 – Diferentes fases da desconstrução de uma edificação Fonte: MANUAL DE DESCONSTRUCCIÓ, 1995. O processo de desmontagem deve começar pelo topo, desenvolvendo-se no sentido descendente, de maneira simétrica. A desmontagem dos elementos construtivos compostos por diversos materiais deve começar pelos materiais de revestimento e acabar nos elementos de suporte e os elementos que trabalhem à flexão ou à compressão devem ser escorados antes da sua desmontagem de maneira a que, na ausência desses elementos, seja mantida a estabilidade e resistência do conjunto restante. Os arcos e as abóbadas devem ser descarregados previamente das suas solicitações verticais, devendo-se equilibrar as componentes horizontais do carregamento a que estão sujeitos e proceder ao seu escoramento. Nas estruturas isostáticas, deve-se manter a estabilidade do conjunto, inclusive introduzindo sistemas de travamento necessários para garanti-la. Nas estruturas hiperestáticas, deve-se organizar o processo de forma que se produzam deslocamentos, rotações ou deformações mínimas, que não alterem o estado de tensão instalado até então (“Manual de Desconstrucció”, 1995). 2.3 - QUANTIDADE DE ENTULHO GERADO 2.3.1 - Introdução A quantidade total de resíduos gerados pode ser estimada pelo PESO e/ou VOLUME medidos nas diferentes etapas do processo logístico de geração- transporte-destino final adequado. A quantidade pode ser estimada ou medida por 34 equipamentos como balanças industriais ou volumes conhecidos de recipientes condicionadores como caminhões e caçambas. É possível saber a quantidade de resíduos gerados pelas perdas nos canteiros de obras, através da movimentação de caçambas por período de estudo ou fase de construção. É possível também monitorar a quantidade de resíduos gerados pela pesagem de caminhões na entrada e saída dos aterros de transbordo e triagem ou aterros de destinação final ou pela anotação de volume conhecido e composição gravimétrica por tipo de resíduo transportado. 2.3.2 – Panorama Brasil Algumas dessas quantidades de resíduos sólidos urbanos gerados (Tabela 01), coletados (figuras 12 e 13) e destinados (figura 14 e tabela 02), são apresentadas em seguida, através de tabelas e gráficos organizados pela Associação Brasileira de Empresas de Limpeza Pública – ABRELPE e divulgados periodicamente. Tabela 01: Quantidade de RSU gerado por Região do Brasil. Fontes: Pesquisa ABRELPE 2010 e 2011, PNAD (2001 e 2011) e IBGE 2011. 35 Figura 12 – Coleta de Resíduos Sólidos Urbanos RSU Fontes: Pesquisa ABRELPE 2010 e 2011 e IBGE 2010 e 2011. Figura 13 - Total de RCD Coletados por Região do Brasil. Fontes: Pesquisa ABRELPE 2010 e 2011. Figura 14 – Tipo de Destinação Final de RSU (t/dia). Fontes: Pesquisa ABRELPE 2010 e 2011. 36 Tabela 02: Tipos de Destinação por Região. Fontes: Pesquisa ABRELPE 2011. Segundo Blumenschein (2001), cerca de 50% do peso total dos resíduos sólidos urbanos produzidos diariamente em grandes cidades brasileiras, com mais de 500 mil habitantes, correspondem aos resíduos das atividades da IC. Analisando as pesquisas de Pinto (1989) e de Picchi (1993), pode-se estimar que o entulho gerado nas obras brasileiras que utilizam sistemas de construção convencionais, com estrutura independente, situa-se entre 10% e 20% da massa total do edifício, com variações em função do elemento de alvenaria utilizado e do grau de organização e controle da obra. Estes resultados, porém, devem ser tomados com ressalvas, visto o reduzido número de obras analisadas e a concentração da pesquisa numa única região, no caso, a cidade de São Paulo. Vale lembrar que, tanto os dados de Pinto como os de Picchi, foram levantados em construtoras que, apesar de utilizarem o processo convencional de construção, mantêm processos de controle de produção de resíduos, que geralmente não são adotados pela grande maioriade empresas existentes no setor. No caso dos tijolos ocos de cerâmica vermelha, os resíduos surgem quando se abrem veios na alvenaria para introduzir as instalações eletroeletrônicas, hidráulicas, de gás, entre outras, e claro, nos cortes de ajuste das peças à geometria das paredes. Logo, a prevenção dos resíduos pode ser feita recorrendo-se ao melhor planejamento das instalações, utilizando-se para isso, meios tijolos, evitando assim cortes desnecessários na alvenaria. A geração nacional de RCD per capita pode ser estimada [IBAM (2001); PINTO, (1999)] pela mediana como 500 kg/hab. ano de algumas cidades brasileiras (TABELAS 02 e 03). 37 Levantamentos apontam que apenas 20% a 25% dos resíduos sólidos das cidades são gerados por construtoras, sendo o restante originado em obras de construções independentes e reformas. Segundo dados do IBGE, a população brasileira em JULHO de 2012 chegou ao patamar de 193.946.886 de habitantes. Considerando que a população urbana, segundo os dados da Pesquisa Nacional por Amostra de Domicílios (PNAD), corresponde à 85% do total da população, teríamos um montante de resíduos por estimativa na ordem de 82,5 x 106 t/ano. Conforme mencionado, em torno de 50% destes resíduos, aproximadamente 42,0 x 106 t/ano são de natureza mineral inorgânica e, portanto, de interesse para a reciclagem. Segundo Agopyan (1998), cidades com 50 mil habitantes já teriam resíduos sólidos suficientes para viabilizar uma central de reciclagem, contudo é necessário observar a demanda para uma produção mínima, a fim de que torne economicamente viável. O montante total da geração de resíduos em qualquer região (Quadros 02 e 03) depende da época em que é feita a pesquisa, a metodologia (canteiro de obras, caçambas – CTRs ou aterros de inertes), as tecnologias de construção e demolição empregadas na região considerada e do período político-econômico em que a mesma está passando. Quadro 03 – Percentagem de entulho gerado por Região do Brasil. População (milhões de habitantes) Geração de entulho (t/dia) % de entulho em relação ao resíduo sólido urbano São Paulo 15,0 5000 - Porto Alegre 1,20 350 - Salvador 2,20 1700 37 Ribeirão Preto 0,46 1043 67 São José do Rio Preto 0,32 687 - Jundiaí 0,29 712 - Santo André 0,63 1013 58 38 Belo Horizonte 2,01 1200 51 Vitória da Conquista 0,24 310 - São José dos Campos 0,50 733 65 Fontes: (1) CONSTRUÇÃO (1996); (2) COSTA (1998); (3) VIEIRA et al. (1998); (4) LIMA e TAMAI (1998); (5) PINTO (2000); (6) CARNEIRO et al. Quadro 04 – Percentagem de entulho gerado por Região do Brasil. Local Gerador Geração Estimada (t/mês) Brasil São Paulo 372000 Rio de Janeiro 27000 Porto Alegre 58000 Belo Horizonte 102000 Salvador 44000 Recife 18000 Curitiba 74000 Fortaleza 50000 Florianópolis 33000 Brasília 160000 Europa 20000 Reino Unido 6000 Japão 7000 (1) Pinto (1987) (2) Pera (1996) (3) Cib (1998) (4) Floriano (2005) Fonte: (SILVA, 2006, p.6) 2.3.3 - Panorama: Europa e Outros Países Segundo Pera (1996), a produção anual de resíduos de construção e demolição na Europa Ocidental está entre 0,7 e 1,0 tonelada por habitante, o que representa o dobro dos resíduos sólidos municipais gerados naquela região. 39 Existem, no entanto, grandes variações entre os valores obtidos na Espanha, por exemplo, o setor comercial apresentou valores de geração de resíduos na ordem dos 760 kg/hab. ano em algumas capitais regionais; valores estes que diferem dos apontados anteriormente. Por este motivo, é aconselhável que sejam feitas estimativas com valores médios, de modo a refletir o peso dos resíduos na economia espanhola para que haja uma ligação entre a produção de RCD e os ciclos econômicos. Ao mesmo tempo, é importante ter em mente que os novos padrões estabelecidos pelo Ministério das Obras Públicas, prestes a entrar em vigor, irão provavelmente aumentar os níveis de RCD. Tendo estas questões como base, pode-se considerar como média provável de geração de resíduos os valores entre os 520 kg/hab.ano e os 760 kg/hab.ano. Este será um valor médio para efeitos de cálculo. Isto poderá ser igualmente aplicado, utilizando outros valores extremos (450 e 1.000 kg/hab. ano) como forma de medir os requisitos máximos e mínimos das infraestruturas. Nos Estados Unidos, os dados sobre a geração de resíduos de C & D, também não são precisos, pois os dados existentes se baseiam em estudos que podem estar ultrapassados. Segundo A. Blakey, do Environmental Industry Associations (EIA), uma agência de proteção ambiental dos EUA, dados do congresso norte americano de 1988, indicava que 31,5 milhões de toneladas de resíduos de C&D, eram gerados a cada ano, o que representava 22% do total de resíduos sólidos depositados no ano de 1986 (WORLD WASTES, 1994). 2.4 - COMPOSIÇÃO DO ENTULHO GERADO 2.4.1 - Introdução De acordo com John (2000), os RCD têm constituição variável, dependendo da fonte geradora – período da construção, fase da construção ou reforma/demolição, fase da obra, tecnologia construtiva, natureza da obra, etc. A variação da composição do RCD (em massa) é estimada, em geral, em termos de seus materiais. No entanto, a partir dos mesmos dados, pode-se realizar a estimativa da composição dos resíduos, em função dos insumos presentes como cimento, areia, cal e outros. 40 Na composição destes resíduos (Quadro 05), existem componentes inorgânicos e minerais, como concretos, argamassas e cerâmicas, e componentes orgânicos como plásticos, materiais betuminosos, etc. Quadro 05: Exemplos de Resíduos por Classe Fonte: CONAMA Nº 448, 2012. Possuem uma larga extensão de materiais, mas incluem substâncias tóxicas em sua composição, tais como fenóis, sulfatos, metais pesados, que não devem passar, no entanto, de 1% da massa (MULDER et al, 1997). Nos resíduos presentes no entulho, é possível encontrar diferentes tipos de materiais dependendo da sua origem ou da fase de geração. Na etapa da construção, é gerada ou desperdiçada, grande quantidade de argamassa, para o assentamento de tijolos e revestimentos cerâmicos. Dependendo do processo de preparo e aplicação do concreto em obra, também há variação da quantidade passível de perda/desperdício em obra. O processo de preparo e transporte do concreto em obra gera mais resíduos que o concreto usinado e injetado diretamente através de mangotes dos caminhões-betoneira nas estruturas conformadas por formas de madeira. Na etapa de demolição será gerada maior quantidade de resíduos cerâmicos de tijolos que na etapa de construção ou de pequenas reformas de uma casa, apartamento ou qualquer edificação. 41 2.4.2 - Panorama: Brasil No Brasil, alguns estudos foram feitos por pesquisadores de diferentes regiões do país, através de diferentes metodologias de levantamento de dados. Alguns resultados da composição dos resíduos gerados nas fases de construção (figuras 15 e 16) e de demolição (figuras 17 e 18), são observados à seguir: Figura 15 - Distribuição da composição média de resíduos de construção coletadas em São Carlos Fonte: PINTO, 1986. Figura 16 - Porcentagem média dos constituintes do resíduo de construção coletados na Usina de Ribeirão preto em diferentes períodos. Fonte: ZORDAN, 1997; LATTERZA, 1998. 42 Figura 17 - Composição do resíduo de construção e demolição da cidade de Salvador/BA. Fonte: CARNEIRO et al., 2000. Figura 18 - Composição média dos resíduos de construção e demolição coletados no Aterro de Inertes da Zona Sul de Porto Alegre. Fonte: PINTO, 1999.2.4.3 - Panorama: Internacional Em países do mediterrâneo como a Espanha, Portugal, Itália ou Grécia, a maioria dos elementos arquitetônicos usados geralmente incluem elementos cerâmicos como telhas, revestimentos de piso, parede e alvenaria de vedação combinados com argamassas e concretos. Algumas incluem forros de gesso. Assim, não é raro encontrar uma grande quantidade de resíduos cerâmicos misturados aos resíduos de concreto, normalmente chamado de agregado reciclado misto - ARM (Conforme também designou a ABNT NBR 15116). 43 Os dois maiores constituintes dos agregados reciclados são concreto e tijolo, assim como juntos formam entre 82,7% à 99,6% de todo o material gerado (figura 23). Além de resíduos de argamassa, de concreto e cerâmicos, aos agregados reciclados mistos, também incluem-se outras quantidades de materiais, como gesso e partículas de asfalto. Esses últimos considerados como impurezas devido aos efeitos negativos que podem trazer à algumas propriedades do concreto. O conteúdo dessas impurezas depende da origem dos resíduos e nos diferentes processos de beneficiamento existentes nas usinas de reciclagem, e essas percentagens podem variar entre 0% - 35% para partículas de asfalto, e 0-5% para o gesso. Harder (1997) e Freeman (1997) afirmam ser surpreendente a quantidade de madeira presente em aterros no sul da Inglaterra. O gesso, por sua vez, é muito utilizado na Europa e Estados Unidos. No Japão, a reciclagem de RCD representa 57% do volume total produzido, sendo que aproximadamente 73% desse volume são constituídos por RC provenientes da demolição de estruturas e pavimentos de concreto (NOGUCHI e TAMURA, 2001). Observou-se que os resíduos de construção, gerados em canteiros na Holanda, decorrem de algumas etapas construtivas, tais como fundações, alvenaria, forros e telhados e que representam 67% dos custos totais com resíduos de construção. Foram empregados em tais etapas, concretos, argamassas, tijolos de cal e areia e cerâmica. Os RCD representam 1/3 dos resíduos produzidos na Europa (Quadro 06), sendo a taxa média de reciclagem de 47% (SONIGO et al., 2010). Já na Dinamarca, a taxa de reciclagem de resíduos é de cerca de 90%, muito por força das taxas de deposição e de extração de recursos não renováveis (TORGAL e JALALI, 2008). 44 Quadro 06: Composição dos Resíduos de Construção e Demolição na Europa. Fonte: UEST, 2006. Pinto (1987) analisa que a madeira é muito presente nos RCD nas construções americanas e japonesas, sendo menos significativa no Brasil. Mesmo na Europa, este resíduo é variável, contaminado e misto (HENDRIKS, 2000). No Brasil, espera-se o mesmo de todo o RCD uma vez que a mistura das fases minerais ocorre também em demolições, transbordos ou em centrais de reciclagem (ANGULO et. al., 2002). 45 3. GESTÃO DE RESÍDUOS DA CONSTRUÇÃO E DEMOLIÇÂO CIVIL - RCD 3.1 – INTRODUÇÃO A solução mais comum para a problemática gerada pelos RCD no meio urbano era a deposição em aterros. Surgiram, porém, problemas como escassez de novos aterros em grandes cidades, além de tornarem-se cada vez mais distantes. (GAVILAN; BERNOLD, 1994; ZORDAN, 1997, citados por ÂNGULO, 2000). O Aterro de Resíduos, após as opções de redução, aproveitamento e reciclagem, é a última opção como destino final adequado a ser dado para os resíduos sólidos. A Resolução CONAMA 448 de 2012, recomenda que os Resíduos Sólidos da CLASSE A, devam ser encaminhados a aterros de resíduos classe A para o armazenamento do material para usos futuros. A Área de transbordo e triagem de resíduos da construção civil e resíduos volumosos (ATT) é a área destinada ao recebimento de resíduos da construção civil e resíduos volumosos, para triagem, armazenamento temporário dos materiais segregados, eventual transformação e posterior remoção para destinação adequada, sem causar danos à saúde pública e ao meio ambiente. O Aterro de resíduos da construção civil e de resíduos inertes é a área onde são empregadas técnicas de disposição de resíduos da construção civil classe A, conforme classificação da Resolução CONAMA Nº 307, e resíduos inertes no solo, visando a reservação de materiais segregados, de forma a possibilitar o uso futuro dos materiais e/ou futura utilização da área, conforme princípios de engenharia para confiná-los ao menor volume possível, sem causar danos à saúde pública e ao meio ambiente. É possível perceber, conforme foto aérea abaixo, a devastação causada pelo desmatamento da flora e a imensa área necessária para a implantação do Aterro Sanitário Santa Isabel, implantado em São Paulo, em 1998 (figura 19). Tais áreas, com a ampliação da reciclagem de resíduos, poderiam ser utilizadas para o reassentamento de parte da população que atualmente vive em áreas de risco ou ilegais. 46 Figura 19 – Aterro Sanitário de Santa Isabel / SP. Fonte: RMA AMBIENTAL 2013. 3.2 – LEGISLAÇÃO PERTINENTE A Lei Municipal Nº 529 de 16.04.1984, proíbe a existência de aterros sanitários e depósitos de lixo à céu aberto, que não se situem a uma distância de 01 (hum) quilômetro de áreas consideradas como residenciais e informa que os existentes em condições contrárias serão imediatamente desativados pelo orgão competente do Município. A Resolução CONAMA Nº 307 (2002) em seu Artigo 13º estabelece que no prazo máximo de dezoito meses os Municípios e o Distrito Federal deverão cessar a disposição de resíduos de construção civil em aterros de resíduos domiciliares e em áreas de "bota fora". A Norma Técnica Brasileira (NBR) 15.515 (ABNT, 2004) fornece subsídios para a investigação de passivos ambientais no solo e na água do sub-solo que devem ser usada caso haja a possibilidade de contaminação devido ao armazenamento/depósito de entulho. A política europeia tem evoluído no sentido de promover a seguinte hierarquia na gestão e processamento de resíduos: prevenção da geração, reutilização, valorização, tratamento e depósito de RSU; e de envolver a população nestes processos. Apesar disso, e como se pode ver na figura 21, até 2003, a UE era bastante heterogénea em relação aos destinos dados aos RSU. O caso português, em 2009, está sistematizado na figura 22. 47 Figura 21 – Destinação dos RSU – Países Europeus. Fonte: BEIJOCO, A.F.P., 2011. Figura 22 – Destinação RSU - Portugal. Fonte: BEIJOCO, A.F.P., 2011 48 A política de gestão de resíduos em todo o mundo se baseia no conceito dos 3 R´s – Reduzir, Reutilizar e Reciclar. Reutilizar significa tratar, separar e limpar os materiais e elementos, de forma que estes possam ser utilizados novamente, na mesma ou em função semelhante; por exemplo, um tijolo, uma viga de madeira, uma porta ou uma janela. Reciclar significa tratar, separar e limpar os materiais, de forma que estes possam ser utilizados como matérias-primas novamente. Por exemplo, através de britagem e triagem do concreto, resultando em britas e areias; o metal e plástico podem ser fundidos e serem utilizados como substitutos ou acessórios aos materiais primários. A quantidade de materiais e energia necessários ao processo de reciclagem pode representar um grande impacto ao meio ambiente. Todo processo de reciclagem necessita de energia para transformar o produto ou tratá-lo de forma a torná-lo apropriado a ingressar novamente na cadeia produtiva. Além disso, muitas vezes, apenas a energia não é suficiente para a transformação do resíduo. São necessárias também matérias primas para modificá-las física e/ou quimicamente. Dependendo da periculosidade e complexidade dos rejeitos, estes podem causar novosproblemas, como a impossibilidade de serem reciclados, falta de tecnologia para o seu tratamento, a falta de locais para dispô-los e todo o custo que isto ocasionaria. É preciso também considerar os resíduos gerados pelos materiais reciclados no final de sua vida útil e na possibilidade de serem novamente reciclados, fechando assim o ciclo. A quantidade de materiais e energia necessários ao processo de reciclagem pode representar um grande impacto ao meio ambiente. Todo processo de reciclagem necessita de energia para transformar o produto ou tratá-lo de forma a torná-lo apropriado a ingressar novamente na cadeia produtiva. Além disso, muitas vezes, apenas a energia não é suficiente para transformação do resíduo. São necessárias também matérias primas para modificá-las física e/ou quimicamente. Beiriz (2010) atenta que um parâmetro que geralmente é desprezado na avaliação de produtos reciclados é o risco à saúde dos usuários do novo material, e dos próprios trabalhadores na indústria recicladora, devido à lixiviação de frações solúveis ou até mesmo pela evaporação de frações voláteis. Os resíduos muitas vezes são constituídos por elementos perigosos, como metais pesados (Cd, Pb) e 49 componentes orgânicos voláteis. Estes materiais, mesmo quando inertes, após a reciclagem, podem representar riscos, pois nem sempre os processos de reciclagem garantem a imobilização destes componentes. Dessa forma, é preciso que a escolha da reciclagem de um resíduo seja criteriosa e pondere todas as alternativas possíveis com relação ao consumo de energia e matéria-prima. A eficiência do processo de reciclagem está fortemente ligada à qualidade do produto final, que depende do produto inicial recolhido. A chave desta questão é conseguir características e composição homogêneas dos resíduos, o que é difícil de ser conseguida. Isto só vai acontecer em obras que tenham implementado um sistema bem organizado de gestão dos resíduos baseado numa coleta separada dos resíduos em obra. Esta otimização da coleta pode ser alcançada através de técnicas de coleta seletiva no interior da obra com recurso a diferentes contentores. A gestão de resíduos deve ser devidamente integrada em cada nível da cadeia de agentes envolvidos: dono de obra, supervisor do projeto e empresas de construção, de modo a poderem encontrar juntos as soluções mais adequadas. O volume de resíduos pode ser reduzido em um terço utilizando britadeiras móveis nos locais de geração. Quando os entulhos são reduzidos a pequenos pedaços a sua reutilização e reciclagem em obra é mais viável. Isto significa que menores quantidades de resíduos têm que ser encaminhados para o aterro, reduzindo os custos de gestão dos resíduos. O fluxo de resíduos tem que ser, cuidadosamente documentado e, devido a exigências legais, a reutilização e a reciclagem de resíduos deve ser preferida à sua eliminação. A responsabilidade de tratamento de resíduos recai sobre os produtores de resíduos (dono de obra e construtores) e transmite-se para as empresas de coleta e de tratamento. Os RCD são, tipicamente, geridos ou diretamente pelas empresas de construção ou recolhidos por empresas especializadas que, também, lidam com resíduos industriais. Estas empresas de coleta oferecem, normalmente, serviços de aluguel de contentores, recolhendo-os periodicamente ou, quando estão cheios, levando-os para o seu destino final. Existem também outros tipos de serviços como o apoio ambiental ou a gestão global de resíduos, mas normalmente, são prestados por empresas de maior dimensão e mais qualificadas. 50 O mais usual, em termos de contratação (Construtora e Fornecedores), é que cada especialidade seja a responsável pelo ciclo de vida dos seus produtos fornecidos ou pelo encaminhamento dos resíduos gerados com seus serviços. As propostas e os contratos poderiam prever formas alternativas de separar os resíduos, mas estas são utilizadas com pouca frequência. Uma maneira de melhorar a situação seria colocar toda a responsabilidade de tratamento e separação de resíduos sob a área de jurisdição de uma das diferentes especialidades ou subempreiteiros ou de uma empresa de coleta que prestasse serviços à obra como um todo, o que otimizaria os aspectos logísticos da coleta. A falta de conscientização da população, o reduzido investimento público- privado em novas instalações de reciclagem, a relativa abundância de recursos naturais e a falta de conhecimento sobre o comportamento do material reciclado podem justificar as baixas taxas de reciclagem comparativamente a outros países. Segundo Valverde (2003), a disponibilidade de matérias primas naturais dentro ou em torno dos grandes aglomerados urbanos do país vem declinando em virtude do inadequado planejamento logístico e dos impactos ambientais associados, tais como: Poluição Sonora, Poluição por particulados, escoamento de lixiviados, abalos sísmicos gerados pela detonação de explosivos gerando recalques nas fundações e rupturas nas estruturas das construções circunvizinhas, zoneamento restritivo e usos competitivos do solo. A possibilidade de exploração desses recursos está tornando-se relativamente limitada, tornando-se incertas, as perspectivas de suprimento futuro dos insumos de fontes de recursos não- renováveis. Até o presente momento, o preço relativamente baixo destes insumos deve- se ao fácil acesso às reservas e as pequenas distâncias de transporte; mas as restrições estão progressivamente maiores, tanto para a obtenção de novas licenças para garantir a continuação das atividades de extração de minérios existentes. A perspectiva mundial também é preocupante; de acordo com Mattos e Wagner (1999), entre 1970 e 1995, o consumo de matérias primas cresceu de 5,7 bilhões de toneladas para 9,5 bilhões de toneladas. A conseqüência do crescimento do consumo, como tem sido feito, é a diminuição da reserva de muitos recursos naturais, especialmente nas grandes cidades aonde é necessária a extração desses 51 recursos, a distâncias cada vez maiores, encarecendo o custo final para o consumidor, devido ao transporte. A deterioração ambiental provocada pela deposição incorreta dos resíduos e pela exploração desenfreada dos recursos naturais também merece destaque. Cavalcanti (2004) cita que a deposição dos resíduos de construção, de maneira descontrolada, acarreta uma série de custos ambientais. Além desses custos, segundo a pesquisadora, podem ser incluídos os custos referentes ao gerenciamento da deposição clandestina, e o não aproveitamento desses resíduos que poderiam ser reciclados e utilizados em obras públicas. Os valores cobrados para o recebimento de resíduos misturados é maior que o valor cobrado para o recebimento dos resíduos previamente segregados, de forma a facilitar a sua homogeneização, conhecimento, destinação e reuso. Desta forma, em aterros que cobram, pelo volume, não segregação e contaminação, para a deposição e espera de resíduos inertes para usos futuros, torna-se economicamente interessante para os geradores separarem os resíduos na fonte com a menor quantidade de contaminantes possível, antes de serem destinados para qualquer finalidade. Alguns locais de aterro não aceitam resíduos de construção misturados (entulhos); outros exigem pagamentos mais elevados para os resíduos misturados com grandes quantidades de materiais valorizáveis, do que para os com quantidades menores de tais materiais. O objetivo é prevenir uma eventual reciclagem de material poluído ou perigoso. De uma forma geral, é necessária a apresentação de documentação comprobatória da eliminação e reciclagem dos resíduos controlados. Os resíduos de construção minerais, a madeira, os metais, o vidro, os detritos de escavações, os plásticos, e o material de embalagem podem ser,
Compartilhar