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FACULDADE MAURICIO DE NASSAU ENGENHARIA CIVIL RÔMULO FRANCISCO DA SILVA TRABALHO DE CONCLUSÃO DE CURSO UTILIZAÇÃO DE RESÍDUOS DA CONSTRUÇÃO E DEMOLIÇÃO (RCD’S) EM UMA CENTRAL DE TRATAMENTO DE RESÍDUOS (CTR) Recife 2016 RÔMULO FRANCISCO DA SILVA UTILIZAÇÃO DE RESÍDUOS DA CONSTRUÇÃO E DEMOLIÇÃO (RCD’S) EM UMA CENTRAL DE TRATAMENTO DE RESÍDUOS (CTR) Trabalho de Conclusão de Curso apresentado como requisito parcial para conclusão do curso de ENGENHARIA CIVIL da FACULDADE MAURICIO DE NASSAU Recife 2016 Ficha catalográfica gerada pelo Sistema de Bibliotecas do REPOSITORIVM do Grupo SER EDUCACIONAL S586u Silva, Rômulo Francisco da. Utilização de Resíduos da Construção e Demolição (rcd’s) em Uma Central de Tratamento de Resíduos (ctr) / Rômulo Francisco da Silva. - UNINASSAU: Recife - 2016 55 f. : il Monografia (Curso de Engenharia Civil) - Faculdade Mauricio de Nassau - Orientador(es): Esp. Josinaldo Oliveira dos Santos 1. agregados reciclados. 2. beneficiamento. 3. blocos para pavimento intertravado. 4. Reciclagem. 5. substituição do traço. 6. beneficiation. 7. blocks for interlocking pavement. 8. recycled aggregates. 9. Recycling. 10. trace substitution. I.Título II.Esp. Josinaldo Oliveira dos Santos UNINASSAU - REC CDU - 624 Dedico esta monografia a meus pais: José e Maria. AGRADECIMENTOS Agradeço primeiramente a Deus, pela família que tenho, pela saúde, pelo saber, por todas as pessoas que conheci nesses anos e que estarão sempre em minhas memórias dos melhores momentos, por tudo; e aos meus familiares pela motivação e incentivo na finalização deste trabalho. Não teria conseguido sem vocês! Ao meu pai, José, pelo incentivo e por financiar as despesas da minha graduação nessa longa jornada de cinco anos, e de igual à minha mãe, Maria, pelo amor incondicional que sempre proporcionou não só a mim como a todos os meus irmãos. Duas grandes pessoas que sempre serão de um enorme exemplo para mim. Agradeço também as minhas irmãs, Rosângela, Rosimere e Raquiele, e ao meu irmão Robson, aqueles que não só me motivaram como estarão sempre dispostos a me ajudar quando preciso. Aos professores que me ensinaram e me instigaram a curiosidade pela área de engenharia e em especial aos que conheci na graduação, em suma, são todos de extrema importância pra mim e para o meu desenvolvimento intelectual e pessoal, carregarei sempre comigo seus ensinamentos. Agradeço pela amizade, dedicação e comprometimento. E a todas as pessoas que de certa forma contribuiriam para a minha formação intelectual ao longo desses anos, colegas, amigos, familiares e professores. “Grandes esforços geram grandes feitos, pois ao deixar a sua marca é imperceptível não notar a sua conquista.” (O autor) RESUMO As atividades compactuadas à indústria da construção civil requisita uma grande quantidade de materiais não-renováveis para a sua execução, nesse contexto, a exploração de jazidas para a obtenção destes materiais é essencial para o desenvolvimento das cidades e em consequência a produção de resíduos. Os resíduos da construção e demolição (RCD) são característicos por está presente em todas as fases de uma obra, seja na construção, reforma ou demolição, e dessa forma é requerida por lei uma destinação correta. Trata-se assim o engenheiro responsável e seguidor das normas regulamentadoras conhecer as técnicas disponíveis na sociedade para o gerenciamento desses resíduos, seja como meta principal a redução da produção dos resíduos, o reuso na própria obra ou a reciclagem para a formação de agregados. Desta forma, este trabalho teve como estudo a análise dos processos de beneficiamento de uma Central de Tratamento de Resíduos (CTR) através de um questionário proposto, de tal forma que obtivera valores sobre os resíduos sólidos recolhidos, os tipos de agregados gerados e a destinação final, bem como a razão social da empresa. Incluindo uma revisão literária sobre os usos dos agregados miúdo e graúdo através da análise de traços de concreto, umidade, teor de a/c e suas resistências à compressão axial por grau de substituição (25, 50, 75 e 100% para agregado miúdo e 30, 50 e 100% para agregado graúdo) do agregado natural pelo reciclado. Desta forma, estimou-se valores de preço para o metro cúbico dos agregados provenientes do beneficiamento e fez uma breve estimativa sobre a confecção de bloco de intertravado pela CTR, e a comparativa da substituição de agregado com o limitante da norma de 25 MPa. Obtendo assim que a maior parte dos agregados provenientes do beneficiamento eram constituídos de areia e pedrisco em cerca de 38% e 26%, respectivamente. Já a baixa quantidade de RCD recebida influenciava a destinação escolhida pela CTR, a qual tem como fundamento a NBR 15116/2004 no planeamento de vias primárias. Em questão ao cenário de substituição, o uso de agregados reciclados seguindo o traço estudado por um dos autores mostra que seria inviável a utilização para a confecção de blocos, em vista que a CTR custearia com 75% dos agregados naturais. Palavras Chave: reciclagem, beneficiamento, agregados reciclados, substituição do traço, blocos para pavimento intertravado. ABSTRACT The activities carried out in the construction industry require a large quantity of non- renewable materials for their execution, in this context, the exploitation of deposits to obtain these materials is essential for the development of cities and consequently the production of waste. Construction and demolition wastes (RCDs) are characteristic because they are present in all phases of a work, whether in construction, renovation or demolition, and therefore a correct destination is required by law. This is the responsible engineer and follower of the regulatory standards to know the techniques available in the society for the management of this waste, either as a main goal to reduce waste production, reuse in the work itself or recycling for the formation of aggregates. In this way, this work had as a study the analysis of the processes of beneficiation of a Waste Treatment Plant (CTR) through a questionnaire proposed, in such a way that it obtained values on the collected solid residues, the types of aggregates generated and the destination Final, as well as the corporate name of the company. Including a literature review on the uses of the small and large aggregates through the analysis of concrete traces, moisture, a / c content and their resistance to axial compression by degree of substitution (25, 50, 75 and 100% for small aggregates and 30 , 50 and 100% for aggregate) of the natural aggregate by recycling. In this way, we estimated price values for the cubic meter of the aggregates from the beneficiation and made a brief estimate on the confection of the interlocking block by the CTR, and the comparison of the substitution of aggregate with the limiting of the norm of 25 MPa. Thus, most of the aggregates from the beneficiation were composed of sand and hail in about 38% and 26%, respectively. The low amount of RCD received influenced the destination chosen by CTR, which is based on NBR 15116/2004 in the planning of primary roads. Regarding the substitution scenario, the use of recycled aggregates following the trait studied by one of the authors shows that it would be impracticable to use blocks to construct CTRs with 75% of the natural aggregates. Key-words: recycling, beneficiation, recycled aggregates, trace substitution, blocks for interlocking pavement. LISTA DE FIGURAS Figura 1 – Composição dos resíduos em São Leopoldo e Novo Hamburgo........... 20 Figura 2 – Composição do RCD de PortoAlegre. Fonte: Leite (2001) ................. 21 Figura 3 – Britador de mandíbula e (b) britador de impacto.................................... 27 Figura 4 – Britador cônico ...................................................................................... 28 Figura 5 – Localização da CTR................................................................................ 33 Figura 6 – Agregados resultantes ao processo de beneficiamento .......................... 36 Figura 7 – Instalação de beneficiamento de RCD................................................... 38 Figura 8 – Resíduos recebidos pela CTR................................................................. 39 Figura 9 – Porcentagem de resíduos recebidos mensalmente pela CTR ................. 39 Figura 10 – Planeamento de estradas com uso de RCD ............................................ 40 Figura 11 – Aumento de teor de umidade com o acréscimo da % de agregado ....... 42 LISTA DE TABELAS Tabela 1 – Fontes de geração de resíduos na fase de construção............................ 24 Tabela 2 – Variabilidade dos agregados reciclados encontrada por pesquisadores 31 Tabela 3 – Porcentagem de agregados recibidos .......... ........................................ 36 Tabela 4 – Custo do processamento ....................................................................... 37 Tabela 5 – Valor médio do preço dos agregados reciclados ................................. 37 Tabela 6 – Preço dos materiais da construção ........................................................ 45 LISTA DE QUADROS Quadro 1 – Análise do processamento esperado e o real ..................................... 38 Quadro 2 – Traço de referência para blocos intertravado .................................... 40 Quadro 3 – Traço com porcentagem de substituição de agregados miúdo ......... 41 Quadro 4 – Massa específica e massa unitária dos agregados ............................ 41 Quadro 5 – Resistência à compressão média ....................................................... 42 Quadro 6 – Traço de referência do concreto ......................................................... 43 Quadro 7 – Traço com porcentagem de substituição de agregado graúdo ......... 43 Quadro 8 – Massa específica e massa unitária dos agregados graúdo ............... 44 Quadro 9 – Resistência à compressão média ....................................................... 44 LISTA DE ABREVIATURAS ABNT – Associação Brasileira de Normas Técnicas a/c – Fator Água Cimento ARC – Agregado Graúdo de Concreto ARM – Agregado Graúdo Misto CONAMA – Conselho Nacional de Meio Ambiente. CTR – Central de Tratamento de Resíduos Fck – Resistência característica do concreto a compressão Kg/dm³ – Quilograma por decímetro cúbico Kg/m³ – Quilograma por metro cúbico m² – Metro quadrado m³ – Metro Cubico mm – Milímetro MPa – Megapascals NBR – Norma Brasileira Regulamentadora RCD – Resíduo de Construção e Demolição ton – Tonelada TR – Traço de Referência SUMÁRIO 1. INTRODUÇÃO .....................................................................................................12 2. OBJETIVOS ..........................................................................................................14 2.1. Objetivo Geral .....................................................................................................14 2.2. Objetivos Específicos ...........................................................................................14 3. REFERENCIAL TEÓRICO ....................................................................................15 3.1 Consumo de matérias-primas não-renováveis na indústria da construção civil .............15 3.2 Impacto ambiental do RCD ...................................................................................16 3.3 A redução da geração de resíduos ...........................................................................17 3.4 Resíduos da Construção e Demolição (RCD) ...........................................................19 3.4.1 Definição ..........................................................................................................19 3.4.2 Característica e composição ...............................................................................20 3.4.3 Classificação .....................................................................................................21 3.4.4 Geração ............................................................................................................23 3.5 Agregado reciclado de concreto .............................................................................25 3.6 Propriedades do agregado reciclado de concreto. .....................................................28 3.5 Usos e dificuldades do agregado reciclado ..............................................................30 4. METODOLOGIA ..................................................................................................33 4.1. Área de Estudo ....................................................................................................33 4.2. Coleta de Dados ..................................................................................................34 4.3. Análise dos Dados ...............................................................................................35 5. RESULTADOS E DISCUSSÃO ..............................................................................36 5.1 Os agregados obtidos com o beneficiamento feito pela CTR .....................................36 5.2 A destinação dos agregados pela CTR ....................................................................37 5.3 Uso de agregados miúdo .......................................................................................40 5.4 Uso de agregado graúdo ........................................................................................43 5.5 Se a CTR confeccionasse os blocos de intertravado ..................................................44 6. CONCLUSÕES / CONSIDERAÇÕES FINAIS ........................................................47 7. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ......................................................................49 APÊNDICE ...............................................................................................................52 12 1. INTRODUÇÃO A compreensão que os recursos naturais não são ilimitados faz o ser humano refletir sobre a utilização em demasia, destacando a preocupação com o lado ambiental e os impactos no presente-futuro. Entender que o crescente aumento de resíduos produzidos por uma sociedade contemporânea de constante valorização construtiva, interposta à capacidade limitada de absorção pelo ambiente, trás a percepção do que é produzido atualmente e o é que descartado, isso gera o aumento de resíduos descartados ilegalmente e destes cria-se um desequilíbrio ambiental. Neste contexto a indústria da construção civil é inserida, a mesma apresenta importantes impactos ambientais encontrados em todas as partes dos processos produtivos, sendo um destes o destaque a geração de resíduos de construção e demolição (RCD) em centros urbanos. Compreende-se assim a existência dos efeitos deteriorantes do acumulo de RCD dispostos ao ar livre além do desperdício percebido pela falta de reutilização e ou reciclagem, em contrapartida, que aumenta ainda mais a extração de materiais minerais. Através deste acumulo é possível ainda acarretar a outros males como a alteração da paisagem, dificuldade impostas ao tráfego de pedestre e veículos, comprometimento da drenagem urbana, assoreamento de recursos hídricos, atração para a disposição de resíduos não-inertes e a multiplicação de vetores de doenças. Dessa forma, a preocupação com os males da má disposiçãodos resíduos faz com que haja a procura por um gerenciamento, que é de interesse não somente dos geradores como do próprio município. Um dos meios de reduzia-se a quantidade de RCD disposto no meio ambiente é a reciclagem do RCD, que é explorada por diversos autores e em especial o CONAMA. A resolução do CONAMA nº 307/2002 trás diretrizes com o enfoque do gerenciamento e a destinação correta, na qual os geradores tornam-se responsáveis pelos resíduos. Dentro desse contexto, ideais se relacionam e compactuam para: reduzir os desperdícios e o volume de resíduos gerados; segregar os resíduos de classe e tipo; reutilizar matérias, elementos e componentes que não requisitem transformações; e reciclar os resíduos, transformando-os em matéria-prima para a produção de novos produtos. O reuso será feito através de técnicas presentes na engenharia e sua utilização na própria indústria que o gerou. Neste sentido, o beneficiamento que relaciona-se a reciclagem, trás a transformação dos resíduos em agregados que voltam para serem comercializado. Referente a envolver e compreender melhor esse cenário dos resíduos da construção e demolição, desta forma, 13 utilizou-se de um questionário para a coleta de informações através de uma empresa recicladora e assim obter uma análise mais apropriada dos tipos de resíduos recebidos por uma CRT (Central de Tratamento de Resíduos) da qual envolvam o RCD. Neste contexto, pretenderam-se as seguintes variáveis: os custos de produção, o total de resíduos recebidos, os materiais resultantes, entre outros. Destaca-se que com a reciclagem haveria a diminuição da extração ilegal e legal de materiais como brita e areia de jazidas, em vista que os materiais reciclados viriam a substituir os agregados naturais. Considerando também que os agregados reciclados são mais viáveis economicamente que os naturais e apresentam também suas particularidades, tais como: contaminantes, impurezas, teores de umidade, entre outros. Comumente a isso, o estudo da substituição de agregados naturais por reciclado mostra-se como uma forma usual estabelecida pelas normas 15115 e 15116/2014 e em decorrer dos meios permitidos. 14 2. OBJETIVOS 2.1. Objetivo Geral Compreender as características dos resíduos sólidos da construção e demolição (RCD) e o beneficiamento destes por uma Central de Tratamento de Resíduos, bem como envolver os agregados gerados, a destinação usada pela empresa recicladora e o uso de agregado miúdo e graúdo. 2.2. Objetivos Específicos Analisar os agregados obtidos com o processamento da CTR; Analisar a destinação após o beneficiamento feita pela CTR; Analisar do uso de agregado miúdo reciclado; Analisar do uso de agregado graúdo reciclado; Estimar se a CTR confeccionasse os blocos intertravados. 15 3. REFERENCIAL TEÓRICO 3.1 Consumo de matérias-primas não-renováveis na indústria da construção civil As atividades compactuadas à indústria da construção civil requisita uma grande quantidade de materiais não-renováveis para a sua execução. Nesse contexto, a exploração de jazidas para a obtenção destes materiais é essencial para o desenvolvimento humano, mas, ao mesmo tempo, causa um passivo ambiental que impedi a sustentabilidade requerida pelas gerações futuras. No Brasil, o consumo de agregados naturais está estimado em ton/ano, onde os impactos ambientais causados pelo fator extração estão associados, por exemplo, na degradação da área onde o material é extraído como também na criação de vias para o seu transporte. Neste último, o aumento do tráfego particularmente insere-se as vias já existentes, possibilitando e contribuindo para a frota de veículos local, causando assim trânsito e um possível aumento no número de atropelamentos. Uma estimativa que exemplifique a quantidade de viagens feitas para a distribuição de areia natural no município de São Paulo é cerca de 1,35 milhões de viagens/ ano, desde a extração até a utilização. Com esse quantitativo é percebido que os milhões de viagens anuais vão interferir sobre a região bem como em seu entorno (RANGEL et al.,1997). Em meio a um recorrente cenário de exploração de recursos naturais, sem critérios técnicos, a região onde os recursos são retirados abriga uma degradação que pesa significativamente a qualidade de vida bem como financeiramente, pois, de certa forma mudanças no meio ambiente são feitas. Atividades que consiste em extrai recursos sem um planejamento prévio tem recorrência em transformações significativas ao meio ambiente, impactando-o, causando e comprometendo as jazidas de onde são retirados como o aproveitamento destas em outros usos (PULITANO, 1997). Por isso o licenciamento das áreas de exploração de recursos naturais é tão importante para o controle de atividades ligadas a extração, devendo estas áreas serem regularizadas através do Departamento Nacional de Produção Mineral (DNPM), como também providenciar um Plano de Controle Ambiental (PCA) relacionadas as áreas de mineração, desta forma é relativamente possível que o empreendedor tome medidas plausíveis sobre os impactos causados (SCOTT HOOD, 2006). 16 Um fenômeno que ainda acontece acobertado pela falta de fiscalização e de motivos de expansão econômica é a exploração de jazidas de uso imediato na construção civil. Atividades essas que não possuem licenciamento algum, porém, o seu crescimento geram enormes impactos ao meio ambiente devido à extração mineradora. O conhecimento que tais práticas de exploração de mineração são singularmente impactantes, motivos esse, por exemplo, que compactua com a rigidez locacional, que não possibilita a mudança de localização de uma jazida. De um modo geral, os impactos observados em atividades como essa são: a supressão de vegetação, a descaracterização da paisagem, o assoreamento do curso d’água, a existência de cavas resultantes de processo de lavra, a interdição dos ramais para pedestres e veículos leves e a degradação de áreas protegidas (SANTOS, 2001). Com a finalidade de redução da quantidade de passivos ambientais em decorrer da exploração de jazidas, é observado que a recuperação das áreas degradadas como também a diminuição da quantidade de áreas exploradas ainda pode ser efetuada. A primeira ação que pode ser executada é através de técnicas presentes na engenharia que possibilitam a recuperação de áreas impactadas. Já a segunda só será possível com a mudança da mentalidade e de atitudes por parte daquele que as fazem, com relação primordial a redução em número da quantidade de recursos naturais dos que já são necessariamente usados atualmente. Dessa forma, é possível transparecer racionalmente que os recursos naturais são ilimitados e que assim a procura por fontes alternativas que possibilite a compensação, como exemplo a transformação de resíduos em materiais viáveis para a utilização (SCOTT HOOD, 2006). 3.2 Impacto ambiental do RCD O aumento acelerado das construções tornando-se assim um ambiente urbano construído é também responsável por “n” fatores que compactuam com os impactos ambientais em todo o mundo, como o desmatamento, a chuva ácida, o aumento da cama de ozônio e a impermeabilidade em centros urbanos. É de conhecimento que as construções consomem recursos naturais tanto na fase de iniciação como durante o uso, sendo o setor da construção civil o responsável por uma grande parte dos recursos extraídos da natureza em aproximadamente 50% deste montante (ALAVEDRA et al., 1997 apud SCOTT HOOD, 2006). 17 Segundo John (2000) apud Scott Hood (2006), em países desenvolvidos e em desenvolvimento, há um grande consumo de recursos inertes justamente por está gradativamente aumentando seu ambiente construído, desta forma os recursos são extraídos da natureza e em consequência tem-se um aumento considerado de RCD.Um dos grandes problemas, ambientalmente falando, é a disposição inapropriada destes resíduos e por serem produzidos em um volume excessivo (JHON e AGOPYAN 2000). A disposição irregular desses resíduos no Brasil é estimado por Pinto (1999) em cerca de 10 a 47% do total gerado, porém há uma significância na variabilidade dos resultados, por motivo de dificuldade encontradas para o levantamento dos dados e a imprecisão dos resultados. Embora, que os números apresentados dão sim certa importância para a representatividade da disposição irregular dos resíduos, bem como os impactos causados por esses, citado como: enchentes, danos à saúde pública, a interdição imparcial de vias e a degradação do meio ambiente. Um dos recorrentes fatos encontrados em municípios de médio e grande porte é a disposição inapropriada de grandes volumes de RCD em aterros ou bota-foras. Desta forma é percebido um esgotamento das áreas devidamente apropriadas para a disposição. Em analogia, o RCD sendo considerado um elemento não-inerte, pelo menos em alguns casos, por diversos autores (OLIVEIRA, 2002; CONAMA, 2002) esses aterros não deverá ser uma pratica adequada, pois não é considerado a possível percolação de substâncias para o solo presentes no entulho, podendo assim houver a contaminação. 3.3 A redução da geração de resíduos A durabilidade de um produto é sempre limitada, por isso não existe produto que não se torne resíduo. Desta forma, praticas como a minimização de resíduos, a reutilização e a reciclagem são alternativas que consolidam o desenvolvimento sustentável (JOHN, 2000). Para Leite (2001) a reciclagem é a melhor forma de reduzir o impacto que o ambiente sofreu com o consumo de recursos naturais e a geração desinforme de resíduos. A tendência de incentivarão da reciclagem nos últimos anos por todo o mundo só aumenta. Favoravelmente irá minimizar os problemas com o gerenciamento de resíduos dos municípios, aumento da vida útil dos aterros, diminuição dos descartes em pontos clandestinos e a menor oneração do gerenciamento dos resíduos. Enfim, um melhor bem estar social e ambiental. 18 “Na indústria da construção civil, a reciclagem pode gera inúmeros benefícios, como a redução no consumo de recursos naturais não-renováveis, a redução do consumo de energia durante o processo de produção e a diminuição de gás carbônico” (JOHN, 2000 apud SCOTT HOOD, 2006). Em analogia, a resolução nº 307 do Conselho Nacional do Meio Ambiente (CONAMA, 2002) reproduziu uma nova visão sobre o gerenciamento de resíduos sólidos, bem como ressaltando a importância da reciclagem. Desta forma, os preceitos para um gerenciamento dos resíduos agora é dito por lei. O artigo 10 dessa resolução definiu que o RCD deverá ser destinado da seguinte forma: a) Classe A: deverá ser reutilizado ou reciclado na forma de agregado, ou destinado a áreas de armazenamento de resíduos classe A, aterro, sendo que se armazenado para usos no futuro; b) Classe B: deverá se reutilizado, reciclado ou encaminhado a áreas de armazenamento temporário, sendo que se armazenado utilizado ou reciclado futuramente; c) Classe C: deverá ser armazenado, transportado, e destinado em conformidade com as normas técnicas especificas; d) Classe D: deverá ser armazenado, transportado, e destinado em conformidade com as normas técnicas especificas; Esta mesma resolução estabeleceu que os grandes geradores elaborassem os Projetos de Gerenciamento de Resíduos da Construção Civil, tendo como objetivo estabelecer os procedimentos necessários para o manejo e destinação ambientalmente adequados dos resíduos. Sendo os empreendimentos e atividade que não são enquadrados na legislação como objeto de licenciamento ambiental, deverão ser apresentados juntamente com o projeto do empreendimento para análise pelo órgão competente do poder público municipal, em conformidade com o Plano Municipal de Gestão de Resíduos da Construção Civil. Já os sujeitos ao licenciamento ambiental deverão ser analisados dentro do processo de licenciamento, junto aos órgãos ambientais competentes. Definindo também que os Municípios e o Distrito Federal elaborassem Programas Municipais de Gerenciamento de Resíduos da Construção Civil, podendo ser constituídos também de forma conjunta (CONAMA, 2002). As estratégias a conduzir para uma melhor eficácia destes programas e projetos é a abrangência dos mesmos para ambiente micro e macro. Entende-se como soluções para os 19 ambientes macros, caracterizada pelas cidades, das quais o foco está na prevenção da disposição dos resíduos em áreas não licenciadas e da não disposição destes em aterros sanitários. Nesse contexto, a disposição ilegal dos resíduos pode ser diminuída com a criação de estação de transbordo bem como a destinação destes em aterros específicos para um tratamento adequado, licenciado e seguidor do CONAMA. Desta forma, uma documentação que comprove a destinação, transporte e recebimentos dos resíduos são necessários, da qual empresas especialistas em reciclagem estarão sujeita a estabelecer uma ponte entre o gerador, o transportador e o recebedor. Jhon et al., (2004) ressalta que a disposição de resíduos em aterros sanitários pode ser menor se agregado valor aos resíduos e houver uma menor geração, o que dependerá das pesquisas que buscam soluções para os problemas das gerações de resíduos. Já no ambiente micro, caracterizado, por exemplo, como os canteiros de obras, Jhon et al., (2004) comenta que a triagem do RCD, que nada mais é que a separação ou segregação dos resíduos , pode assim após a triagem houver uma reutilização do material de forma adequada resultando em economia. Nesse contexto, a segregação do material é importante tanto para uma melhor limpeza da obra como a melhor disposição destes para os lugares certos de sua reciclagem ou reuso, e assim também separa os materiais dos quais tem princípios de contaminação. Além disso, deve-se buscar sempre um melhor gerenciamento nas construções, tendo como meta a redução da geração de resíduos, resultando assim em uma melhor qualidade ambiental no canteiro e, consequente, do seu entorno. 3.4 Resíduos da Construção e Demolição (RCD) 3.4.1 Definição RCD ou entulho é aquele proveniente da construção, reformas, reparos, demolição de obras, além dos resultantes da preparação e escavação de terrenos. Neste universo enquadram- se tais como: os tijolos, blocos cerâmicos, concreto em geral, solos, rochas, metais, resinas, colas, tintas, madeiras e compensados, forros, argamassa, gesso, telhas, pavimento asfáltico, vidros, plásticos, tubulações, fiação elétrica, entre outros (CONAMA, 2002). Essa definição é aceita por vários autores, em contrapartida Angulo (2000) ainda acrescenta que envolva atividades de obra de arte, solos ou resíduos de vegetação presentes em limpezas de terrenos. Já em questão a nomenclatura, alguns autores do meio científico 20 preferem chama-la de RCD, porém outros preferem o termo entulho, o CONAMA arremete e abrange para os possíveis termos comumente chamados: de entulhos de obras, caliça ou metralha. 3.4.2 Característica e composição O RCD apresenta-se na forma sólida, com características físicas variáveis que dependem do seu processo gerador, podendo ser encontrado em dimensões e geometrias já conhecidas dos materiais de construção (como a da areia e da brita), com em formatos e dimensões irregulares: pedaços de madeira, argamassa, concretos, plásticos, metais e etc. O RCD é produzido em um decorrente setor de várias metodologias, que resultam em diversos tipos de resíduos, possuem graus de qualidade diferentes, tempos de coletas diferentes e divergentes por ser serem produzidos em diversas fontes. Nesse quesito, a heterogeneidade do RCD é expressiva do qual fica quase impossível à separação total (LEVI, 1997; ZORDAN, 2000 apudSCOTT HOOD, 2006). Entretanto, em um estudo comparativo feito por Kazmierczar et al. (2006) da qual fizeram-se uma análise quantitativa dos resíduos de São Leopoldo e Novo Hamburgo, isso após uma triagem e segregação dos materiais classe A pelo CONAMA, foi observado que os resultados não variavam tanto assim. Dentre os materiais predominante na amostragem foram encontrados em porcentagens: cerâmica vermelha de 23 a 32%, concreto de 26 a 27% e argamassa de 22 a 34%, além de pedras naturas. Observada na figura 1. Figura 1 – Composição dos resíduos em São Leopoldo e Novo Hamburgo Fonte: Kazmierczar et al. (2006) 21 Leite (2001) também analisou a composição do RCD em Porto Alegre, e após a triagem já pode estabelecer através de um processo simplificado da catalisação das partículas que havia resíduos providentes desde a etapa da construção como da manutenção e demolição. Em laboratório, a amostra foi retida de materiais como: papel, plástico, madeira, papelão, vidro e outros materiais que prejudicassem a composição do concreto, como impurezas. Desta forma, tem-se uma análise dos componentes presentes variando entre, materiais cerâmicos, concreto, argamassa e pedras naturais, vista em porcentagem no figura 2. Figura 2 – Composição do RCD de Porto Alegre. Fonte: Leite (2001) adaptado. 3.4.3 Classificação A heterogeneidade do RCD é que dificulta sua classificação. Ele é constituído de restos de praticamente todos os materiais de construção (argamassa, areia, cerâmicas, concretos, madeira, metais, papeis, plásticos, pedras, tijolos, tintas, entre outros) e sua composição química está vinculada à composição de cada um de seus constituintes. No entanto, a maior, fração de sua massa é formada por material não mineral (madeira, papel, plásticos, metais e matéria orgânica) (ZORDAN,2000 apud SCOTT HOOD, 2006). A Classificação feita pela NBR 10004 (2004) distingue os resíduos em duas classes: I – perigosos e II – não perigosos. Dentre a classe II ainda há mais uma divisão em mais duas funções característica dos resíduos: Classe II A – Não inertes e Classe II B – Inertes, sendo o RCD enquadrado na categoria Classe II B. Entretanto, esta classificação é contestada por John e Agopyan (2000) e Zaharieva et al. (2002). 22 Para John e Agopyan (2000), se houvesse uma análise da maioria do RCD gerado seria bem provável que o mesmo se enquadre em não inerte, como justificativa do pH da composição. Entretanto, é característico que possa haver uma parte contaminante oriunda das fases da geração ou manuseio, em ênfase que os contaminantes possam prejudicar a qualidade técnica do produto constituído pelo material reciclado quanto significar riscos ambientais. Zaharieva et al. (2002) consideram o agregado reciclado de RCD como um material inerte, já que possui altos teores de impurezas, entre eles metais pesados, que podem vir a lixiviar e afetar a durabilidade dos concretos produzidos a partir desse agregado. Entretanto, Zordan (2000) apud Scott Hood (2006) argumenta que o RCD pode insere-se em quaisquer das classes II A ou II B, a depender somente da sua origem e constituição. Desta forma algumas classificações foram realizadas para o RCD, sendo citada a elaborada por Lima (1999 apud SCOTT HOOD, 2006). Esta classificação considerou os diferentes tipos de resíduos disponíveis para reciclagem, os sistemas de classificação existentes no Brasil e no exterior, as especificações para agregado, experiências estrangerias de reciclagem e a necessidade de consumir quantidades significativas de resíduos: a) Classe 1: resíduo de concreto sem impureza – material composto de concreto estrutural simples ou armado, com teores limitados de alvenaria, argamassa e impurezas; b) Classe 2: resíduos de alvenaria sem impurezas – material composto de argamassa, alvenaria e concreto, com presença de inertes como areias, pedras britadas entre outros com teores limitados de impurezas; c) Classe 3: resíduo de alvenaria sem materiais cerâmicos e sem impurezas – material composto de argamassa, concreto e alvenaria com baixo teor de materiais cerâmicos, podendo conter outros matérias inertes como areia e pedra britada, entre outros, com teores limitados de impurezas; d) Classe 4: resíduo de alvenaria com presença de terra e vegetação – semelhante ao resíduo classe 2, mas pode ter presença de volume de terra, com maior teor de impurezas; e) Classe 5: resíduo composto por terra e vegetação – material composto por terra e vegetação, com presença de argamassa e concretos e outros materiais inertes com maior teor de impurezas; 23 f) Classe 6: resíduos com predominância de material asfáltico – composto predominantemente de material asfáltico, com a presença de argamassa, terra, alvenarias, vegetação, gesso, vidros, entre outros. Outra classificação, elaborada pelo Conselho Nacional do Meio Ambiente, foi a divulgada pela Resolução nº 307 (CONAMA, 2002), que separa o RCD em 4 classes distintas: Classe A - são os resíduos reutilizáveis ou recicláveis como agregados, tais como: 1) de construção, demolição, reformas e reparos de pavimentação e de outras obras de infraestrutura, inclusive solos provenientes de terraplanagem; 2) de construção, demolição, reformas e reparos de edificações: componentes cerâmicos (tijolos, blocos, telhas, placas de revestimento etc.), argamassa e concreto; 3) de processo de fabricação e/ou demolição de peças pré-moldadas em concreto (blocos, tubos, meio-fios etc.) produzidas nos canteiros de obras; Classe B - são os resíduos recicláveis para outras destinações, tais como plásticos, papel, papelão, metais, vidros, madeiras, embalagens vazias de tintas imobiliárias e gesso; Classe C - são os resíduos para os quais não foram desenvolvidas tecnologias ou aplicações economicamente viáveis que permitam a sua reciclagem ou recuperação; Classe D - são resíduos perigosos oriundos do processo de construção, tais como tintas, solventes, óleos e outros ou aqueles contaminados ou prejudiciais à saúde oriundos de demolições, reformas e reparos de clínicas radiológicas, instalações industriais e outros, bem como telhas e demais objetos e materiais que contenham amianto ou outros produtos nocivos à saúde. 3.4.4 Geração Na construção civil, os resíduos são gerados dentro dos próprios empreendimentos, ou melhor, nos processos de obra. De acordo com Vieira (2003), há três fases na qual o RCD é gerado: fase de construção, fase de manutenção ou reformas e a fase de demolição. O resíduo gerado durante a fase de construção é decorrente das perdas nos processos constritivos. Parte dessa perda permanece incorporada nas construções sob a forma de componentes cujas dimensões finais são superiores às de projeto, ou seja, aquela estrutura ou 24 qualquer parte da construção que provavelmente foi utilizada apesar de convenientemente não corresponder às dimensões projetadas, de certa forma uma reutilização. A outra parte das perdas vira o RCD propriamente dito (VIEIRA, 2003). A construção arcaica ou artesanal, por assim dizer, predominante na construção civil brasileira permanece a contribuir ainda mais para a existência de perdas consideráveis de materiais e mão de obra, subsequente para um mau gerenciamento e a produção de resíduos (ZORDAN, 1997 apud SCOTT HOOD, 2006). A tabela 1 indica as principais fontes de geração de resíduos na fase de construção. Tabela 1 - Fontes de geração de resíduos na fase de construção Fonte Causa Projeto Erro nos contratos Modificações de projeto Intervenção Ordens erradas, ausência ou excesso de ordens Erros de fornecimento Manipulação de materiais Danos durante o transporte Estoque inapropriado Operação Ambiente improprio e erros de operário Mau funcionamento de equipamentos Uso de materiais incorretos em substituiçãoSobras de cortes e dosagens Outros Vandalismo e roubo Falta de controle de materiais e de gerenciamento de resíduos Fonte: Galivan e Bernold (1994) apud Hood (2006) Segundo John e Agopyan (2000), na fase de manutenção a geração de resíduos está associada a diversos fatores, citados a seguir: a) correção de defeitos (patologias); b) reformas ou modernização do edifício ou de partes do mesmo, que normalmente exigem demolições parciais; c) descarte de componentes que tenham se degradado e atingido o final da vida útil e dessa forma a necessidade de serem substituídos. 25 Em decorrer da fase de manutenção é percebido que a melhoria da qualidade da construção interfere de certa forma na quantidade de manutenções, logo se caso preza a qualidade a assim a uma redução deste processo. Contudo, isso só será conseguido se houver um estudo preliminar a qual envolva a melhoria de projetos com a finalidade de aumentar a vida útil da estrutura. Em relação às demais medidas para a redução de resíduos, esta na qualidade disposta pelos fornecedores de matéria prima de maior qualidade, no entanto isso só será possível com a conscientização desses integrantes da cadeira produtiva da construção. Uma resposta que será obtida em longo prazo (JHON e AGOPYAN, 2000). Na etapa de demolição, a redução dos resíduos vai depender se os componentes possuem uma vida útil considerada, que, por sua vez, dependem tanto da tecnologia quanto dos materiais. Estes dependem da existência de incentivos para que os proprietários realizem modernizações e não demolições, e da existência de uma metodologia que permita reutilizar os componentes (VIEIRA, 2003). 3.5 Agregado Reciclado de Concreto Os materiais que constituem o concreto: areia, brita e cimento, são elementos de conhecimento básico em construções e obviamente os resíduos destes são classificados como classe A pelo Conama. Seu processo de reciclagem e feito seguindo as mesmas diretrizes. Segundo Grubba (2009), o processo de reciclagem dos RCD de classe A, é constituído basicamente através dos passos de triagem, britagem e peneiramento. Subsequente, os RCD são classificados basicamente em dois grupos: agregados reciclados de concreto e agregados reciclados mistos. Por apresentarem um aspecto mais homogêneo, os agregados reciclados de concreto podem ser usados na fabricação de argamassas, elementos pré-moldados, calçadas, bem como em pavimentação, tal como agregado para a massa asfáltica ou como base ou sub- base de pavimentos. A NBR 15116/2004 define os parâmetros para tipos de agregado proveniente de resíduos de classe A como: Agregado de resíduo de concreto (ARC): É o agregado obtido do beneficiamento de resíduo de classe A, composto na sua fração graúda, de no mínimo 90% em massa de fragmentos à base de cimento Portland e rochas. 26 Agregado de resíduo misto (ARM): É o agregado obtido do beneficiamento de resíduo de classe A, composto na sua fração graúda com menos de 90% em massa de fragmentos à base de cimento Portland e rochas. Em ênfase aos resíduos de concreto, existem inúmeros processos que podem ser aplicados na sua reciclagem. Nas usinas de concreto pré-misturado e fábricas de elementos pré-moldados têm-se basicamente dois tipos de resíduos: rejeitos de concreto no estado fresco e rejeitos de concreto no estado endurecido (JAQUES, 2013). Segundo Rezende et al. (1996 apud Jaques, 2013) um dos métodos existentes para a reciclagem de concreto no estado fresco, consiste na segregação dos agregados da água de lavagem (partículas de cimento + finos em suspensão), podendo ser feito com um separador mecânico. Em um funil alimentador os resíduos do concreto são depositados, nessa parte ocorre a primeira seção do equipamento, onde a água é introduzida permanentemente auxiliando a decantação dos agregados, de modo que o cimento permaneça em suspensão. A água tem o papel fundamental para a separação das partes constituinte do cimento dos agregados, onde ao transbordar pelo carrega consigo sobras de concreto e os agregados são recolhidos através de uma calha de descarga. Segundo Buttler (2003) no estado endurecido dos resíduos de concreto geralmente são reciclados visando a sua reutilização como agregados em novas misturas ou para confecção de sub-bases e bases de rodovias. No entanto, segundo o mesmo autor, algumas propriedades são prejudiciais encontrados em materiais reciclados e, nesse meio, pesquisadores propõem alternativas para a reciclagem do concreto. Um método descrito por RASHWAN & ABOURISK(apud Buttler 2003) faz a utilização em uma central produtora de concreto pré- misturado. Basear-se, então, na passagem do concreto entre o estado plástico para o estado endurecido por um pequeno intervalo de tempo, subsequente o concreto poderá ser utilizado como agregado para novas misturas. Segundo Jacques (2013), esse processo apresenta algumas vantagens: Nesse processo, a quantidade de resíduos a serem reciclados é pequena, uma vez que a britagem é feita logo após o concreto ser desperdiçado. Com isso, o processo de reciclagem do concreto pode ser feito com a utilização de pequenos britadores móveis, eliminando os custos de transporte; O material reciclado é produzido sob condições controladas. Isso inclui o conhecimento do nível de maturidade do concreto original que será reciclado; 27 Espera-se que as partículas de cimento não hidratadas, presentes nos agregados reciclados, contribuam para aumentar a quantidade de cimento nos concretos reciclados. A partir desse, outro processo também faz a britagem de rejeitos de concreto com idades mais avançadas, esses rejeitos são oriundos da demolição de estruturas de concreto. A dificuldade encontrada nesse processo é desconhecimento das propriedades do concreto a ser reciclado, tais como idade, resistência de projeto, entre outras. Segundo Buttler (2003), o britador escolhido adequadamente para ser usado na reciclagem do concreto permitirá que tenha maior satisfação nos resultados e já que os fatores como a granulometria e forma de partículas desejadas podem ser escolhidos. Conforme HANSEN (apud, Buttler 2003), o britador de mandíbula (figura 2) fornece uma melhor distribuição granulométrica do agregado reciclado para a produção de concreto, já o britador de cones (figura 3) é adequado para ser utilizado como um britador secundário. Figura 2: Britador de mandíbula Fonte: Buttler (2003) apud Scott Hood (2006). 28 Figura 3: Britador cônico Fonte: Jaques (2013) 3.6 Propriedades do agregado reciclado de concreto. Buttler (2003) ressalta que as pesquisas relacionadas ao estudo de agregados reciclados de concreto atestam que o material tem grande potencial de utilização. Os estudos encontrados no Brasil estão basicamente enfocados no tratamento dos resíduos de concreto em centrais dosadoras, e ao reaproveitamento de resíduos de construção e demolição. Segundo o mesmo autor, as principais diferenças apontadas na literatura entre agregados naturais e agregados reciclados de concreto, destacam-se, para os agregados reciclados, a menor massa específica, maior absorção de água e principalmente a quantidade de argamassa aderida à superfície dos agregados que influência desde as propriedades do agregado, até as do concreto confeccionado com ele, seja no estado fresco ou endurecido. Neste contexto, Frondistou-Yannas (1997) apud Buttler (2003), realiza durante seu estudo de agregados provenientes de uma laje de concreto com dois anos de idade, a substituição dos agregados graúdos naturais pelos reciclado, portanto, após um processo de britagem e peneiramento apresentou um diâmetro máximo de 25,4mm. A partir disso a autora correlaciona os resultados com as características da substituição de agregadosgraúdo reciclados e obtivera as seguintes conclusões: Foi de 4% a 14% inferior a resistência do concreto reciclado em comparativo ao do concreto natural (referência) com as mesmas características. 29 Destacou-se também a redução do valor do módulo de elasticidade em cerca de 40%, isso se comparado com o concreto de referência. Comumente, esperava- se esse ocorrido, tendo como conhecimento que o agregado reciclado apresenta módulo de elasticidade inferior ao do agregado convencional, e isso refere-se significativamente o módulo de elasticidade do concreto já que há a dependência principal dessa característica do agregado. Nesse sentido, Hansen (1984) apud Jacques (2013) aprofundou ainda mais no estudo de análise de várias propriedades dos agregados reciclados e dos concretos que incorporam esses agregados, concluindo as propriedades enumerar a seguir: 30% aproximadamente de argamassa é encontrada aderida aos agregados graúdos reciclados que apresentam dimensão máxima característica situada entre 16 e 32 mm Para agregados graúdos com dimensão situada entre 8 e 16 mm, esse valor é de 40% e para agregados com dimensão entre 4 e 8 mm chega-se ao índice de 60%. Devido à grande quantidade de argamassa aderida ao material reciclado, à massa específica do agregado de concreto reciclado é cerca de 5 a 10% menor que a massa específica do agregado original. A resistência à compressão e a resistência à tração na flexão do concreto de agregados reciclados podem ser iguais ou até superiores aos valores obtidos para o concreto original desde que se utilize uma relação água/cimento menor. De maneira geral, a resistência à compressão de concretos com agregados reciclados é cerca de 5 a 10% menor que a resistência dos concretos originais. A utilização de agregados graúdos e miúdos reciclados pode acarretar numa redução de 15% na resistência de aderência e uma diminuição de cerca de 30% na resistência última de flexão quando comparado com o concreto original. O módulo de deformação do concreto com agregados reciclados é menor que o módulo do concreto original, devido a grande quantidade de argamassa aderida à superfície do agregado. Essa redução situa-se entre 15 e 40%, sendo que os menores valores foram encontrados quando se utilizou a fração miúda e a graúda reciclada. Devido à grande quantidade de argamassa aderida à superfície do agregado, a retração por secagem do concreto com agregados reciclados apresentou-se sempre maior do que a do concreto original. Esse aumento situa-se entre 40 e 30 80%, sendo que os maiores valores foram encontrados quando se utilizou a fração miúda e a graúda reciclada. Nenhuma influência foi observada nas propriedades do concreto, quando esse concreto com agregados graúdos reciclados foi produzido utilizando-se agentes retardadores, plastificantes e incorporadores de ar na mistura. Os concretos com agregados reciclados apresentam maior probabilidade de corrosão nas armaduras devido à maior permeabilidade e à maior taxa de carbonatação quando comparado com os concretos com agregados naturais. Seguindo o mesmo estudo das propriedades dos agregados reciclados, os pesquisadores Topçu & Gunçan (1995) apud Jacques (2013) realizaram o estudo de algumas propriedades físicas e mecânicas do concreto com agregado graúdo reciclado. Foi-se utilizado os agregados graúdos oriundos de concretos com resistência de 16 MPa aos 28 dias, e assim a substituição em porcentagens sem modificar a dosagem do fator água/cimento, adotado de 0,60. As porcentagens de substituição margeiam igualmente a 0%, 30%, 50%, 70% e 100%, e dessa fração os pesquisadores conseguiram construir uma relação do emprego de agregados reciclados em substituição dos naturais. Desta forma algumas conclusões seguem a seguir: A trabalhabilidade dos concretos, característico por seu estado plástico, com agregados graúdos reciclados é menor que a trabalhabilidade do concreto natural e, isso pode ser explicado pela alta absorção do agregado reciclado; O módulo de elasticidade do concreto reciclado é menor que do concreto natural; para substituição total do agregado natural pelo agregado graúdo reciclado, esse valor fica em torno de 80% do encontrado para um concreto natural. 3.5 Usos e dificuldades do agregado reciclado O controle da variabilidade das características físicas ou na presença de impurezas e contaminantes mostra-se como uma dificuldade para a aplicação de agregados reciclados (tabela 2). Terminologicamente, é visto que o uso de agregados reciclados limitados pela NBR 15116 encontrado por pesquisas de diversos autores estimados no trabalho de Miranda et. al (2009), determina parâmetros relacionados aos agregados miúdo e graúdo, dentro desses destaca-se valores acrescidos nos teores de cerâmica vermelha e contaminantes. Ressalta-se 31 também que, os índices referidos de absorção de água estão equiparados aos limitantes da norma e que o os teores de finos veem é decorrência da presença de cerâmica e argamassas. Nesse contexto, os usos dos agregados compreendidos por diversos autores margeiam a utilização em argamassas e concretos, e em pesquisas ou inovações tecnologias pra o melhor uso deste. Subentendendo também que existem fatores estéticos requisitados pelo consumidor. Tabela 2 – Variabilidade dos agregados reciclados encontrada por pesquisadores Parâmetro Local Intervalo Amplitude Limite pela NBR 15116 Agregado Graúdo Teor de cerâmica vermelha (%) Ribeirão Preto (ZORDAN, 1997) 14,6-25,9 11,30 ARM¹ (> 10%) Santo André (ANGULO, 2000) 0,10-13,0 12,90 ARC² (< 10%) Vinhedo (ALTHEMAN, 2002) 0,79-6,90 6,11 ARC (< 10%) Contaminantes (%) Ribeirão Preto (ZORDAN, 1997) 0,20-0,80 0,60 ARM (< 2%) Santo André (ANGULO, 2000) 0,94-3,17 2,23 ARC (< 2%) Vinhedo (ALTHEMAN, 2002) 0,03-1,22 1,19 ARC (< 2%) Teor de finos (%) Ribeirão Preto (ZORDAN, 1997) 2,50-4,40 1,90 ARM (>10%) Santo André (ANGULO, 2000) 0,00-7,36 7,36 ARC (< 10%) Absorção de água (%) Angulo (2000) 3,92-11,28 7,36 ARC (< 7%) Sanchez (2004) 5,00-11,50 6,50 ARC (< 7%) Agregado Miúdo Teor de finos (%) Socorro (MIRANDA, 2005) 13,00-30,00 17,00 ARM (< 20%) Absorção de água (%) Santo André (ANGULO et al., 2001) 7,00-15,56 _ ARC (< 12%) Fonte: Miranda, L. F. R.; Angulo, S. C.; Careli, E. D. (2009) ¹ ARM: agregado reciclado misto, definido pela NBR 15116:2004 como o agregado reciclado obtido do beneficiamento de resíduo de classe A, composto na sua fração graúda de menos de 90% em massa de fragmentos à base de cimento Portland e rochas. ² ARC: agregado reciclado de concreto, definido pela NBR 15116:2004 como “o agregado reciclado obtido do beneficiamento de resíduo pertencente à classe A, composto na sua fração graúda de no mínimo 90% em massa de fragmentos à base de cimento Portland e rochas”. 32 No quesito de uso de agregados em argamassas, Miranda (2005) mostrou que as propriedades de absorção de água e teor de finos < 0,075 mm são as principais causadoras das variabilidades do desempenho. Incialmente os agregados reciclados possuem uma considerada taxa de absorção de água e consequentemente reflete na trabalhabilidade e principalmente na resistência. Exemplificado, pela mesma autora, com duas amostras de areia reciclada mista de uma mesma usina, uma com 7% de absorção de água e de teor de finos <0,075 mm, enquanto a outra tem 15% dessas mesmas propriedades. As duas estão dentro dos limites da NBR 15116:2004, mas possuem desempenhos diferentes, a primeira certamente terá uma qualidade maior que a segunda como demonstrado por ensaios mecânicos em argamassa e desempenho de revestimentos de paredes por Miranda. No uso em concretos, Angulo (2005) e Leite (2001) demonstram que a porosidadedo agregado graúdo reciclado também afeta as propriedades físicas e mecânicas do concreto, inclusive no estado fresco, e sua durabilidade. A realização de pesquisas para adaptar ou inovar o método de caracterização dessa propriedade, referida à absorção de água, Dias (2004) e Damineli (2007) comprovam que o método de norma brasileira possui limitações, em ênfase a subestimação da porosidade do agregado reciclado. Nesse contexto, medidas inovadoras como o uso do vácuo e o método de secagem para determinar a condição saturada com superfície seca são promissores, inclusive podendo acelerar os ensaios. Outro fator que pode acarretar na rejeição do agregado reciclado é a rejeição do consumidor. Que mesmo que os agregados atendam aos limites definidos pela NBR 15116:2004 e não exista o risco de desempenho, a presença de pequenos pedaços de papel ou madeira pode ser suficiente para que determinada construtora deixe de consumir o agregado reciclado. Isso demonstra claramente que o consumidor pode ser mais exigente que a norma brasileira, requerendo agregados de melhor qualidade. Mediantes as essas dificuldades a NBR 15116 estabelece os requisitos para o emprego de agregados reciclados de resíduos sólidos da construção civil. Destinando-se em: a) obras de pavimentação viária: em camadas de reforço de subleito, sub-base e base de pavimentação ou revestimento primário de vias não pavimentadas; b) preparo de concreto sem função estrutural. 33 4. METODOLOGIA 4.1. Área de estudo Com o intuito de conhecer e obter valores para com os resíduos sólidos da Construção e Demolição, foi feita uma visita à empresa de reciclagem. A Central de Tratamento de Resíduos escolhida, ou simplesmente CTR, é um empreendimento do Grupo Empresarial de autoria Ambiental criada para realizar a gestão completa, o tratamento e a disposição final dos resíduos sólidos. Localizada na Estrada Velha da Muribeca, 1000, no bairro da Muribeca em Jaboatão dos Guararapes no estado de Pernambuco (figura 5). Figura 5 – Localização da CTR. Fonte: Google mapas. A Central recolhe resíduos de quatro municípios do estado de Pernambuco, que são eles: Jaboatão dos Guararapes, Cabo de Santo Agostinho, Moreno e Recife, além de resíduos de construtoras próximas e até de outros estados. Apresenta licenciamento para o funcionamento de acordo com o Órgão Ambiental do Estado – CPRH, a mesma encontra-se em funcionamento desde agosto de 2007, sendo o primeiro Aterro Sanitário privado em atividade no Estado. 34 O empreendimento é formado por um conjunto de instalações diferentes equipamentos com considerado nível de tecnologia e praticidade, a qual está disponível no prover do gerenciamento de diversos tipos de resíduos e obter sua transformação através das melhores técnicas presentes na engenharia sanitária e ambiental disponíveis na atualidade, como meta a minimização dos impactos ambientais e sociais, oferecendo uma alternativa segura, eficiente e ambientalmente correta. Conhecida por possui uma ampla infraestrutura, própria e integrada, composta pelas seguintes unidades: Aterro Sanitário e Industrial Classe IIA e IIB (resíduos não perigosos); Unidade de Tratamento de Efluentes; Unidade de Tratamento de Biogás * em implantação; Unidade de Beneficiamento de Resíduos da Construção Civil; Unidade de Tratamento de Lâmpadas Fluorescentes; Unidade de Compostagem * em implantação; Viveiro de Mudas; Estação Meteorológica; Unidade de Apoio Operacional e Administrativo. A central possui uma área de 70 hectares, usando atualmente em aproximadamente 50% e os outros em processo de desenvolvimento. Uma das metas da Central e a capacidade de geração de energia limpa a partir do biogás metano, com geração e venda de crédito de carbono. 4.2. Coleta de dados Questionário Referente a envolver e compreender melhor o cenário dos resíduos da construção e demolição, desta forma, utilizou-se de um questionário (Apêndice) para a coleta de informações e assim obter uma análise mais apropriada dos tipos de resíduos recebidos por uma CRT (Central de Tratamento de Resíduos) da qual envolvam o RCD. Neste contexto, pretenderam-se as seguintes variáveis: a quantidade de resíduos sólidos recebidos mensalmente; a quantidade destes resíduos recebidos referentes à construção, reformas e demolição (RCD); o processamento mensal destes resíduos; o custo deste processamento; Os tipos de agregados obtidos com o beneficiamento e sua porcentagem; a destinação, a 35 comercialização, o uso destes após o beneficiamento; a razão social da empresa, se privada ou publica; e sobre a aquisição dos resíduos pela CTR. Revisão bibliográfica Buscou-se por autores que fizeram o estudo da substituição de agregados miúdos e graúdos e, desta forma, analisar e comentar os resultados encontrados pelos ensaios de compressão axial. Em percepção da utilização dos agregados em traço para blocos de pavimentação e em concretos. Ressaltando, assim, a utilização de agregados em ênfase do âmbito miúdo e graúdo com estudo por revisão da literatura e a perspectiva em porcentagens de substituição e suas respectivas resistências obtidas nos 7, 15, 28 e 58 dias. 4.3. Análise dos dados Quantidade de resíduos da CTR Utilizou-se o instrumento de análise porcentagem na confecção de gráficos e tabelas para obter assim valores compreensíveis em comparativa com o valor total de resíduos recolhidos pela Central de Tratamento de Resíduos. Desta forma, justificou-se através da porcentagem o não uso dos agregados para a confecção de blocos de pavimentação e comercialização. Processamento dos resíduos Foi estipulado através do valor colhido no questionário de 100 toneladas/dia do processamento de resíduos pela CTR, majorou-se o valor mensal em contável de 20 dias úteis e a referente comparativa do esperado e real. Os valores reais foram obtidos aproximadamente também pelo questionário e majorado o valor diário, porém, o processamento só é feito em alguns dias da semana. Desta forma, a criação de tabelas com esses valores. 36 5. RESULTADOS E DISCUSSÃO 5.1 Os Agregados obtidos com o beneficiamento feito pela CTR Os agregados resultantes do processo de britagem do RCD são visto na figura 6 e tabela 3. Figura 6 – Agregados resultantes ao processo de beneficiamento Fonte: a CTR (2016) Tabela 3: Porcentagem de agregados reciclados Agregados Fração obtido com o beneficiamento em m³ Areia reciclada (mista) 38% Pedrisco 26% Brita 01 14% Rachão 22% Total 100% Fonte: autor A fração que constitui o m³ de agregados resultantes está influenciada pela granulometria desejada. Nesse meio, a areia e pedrisco são os materiais com maiores volumes no processo de beneficiamento, devido principalmente à característica do material do RCD Areia reciclada Pedrisco Brita 1 Rachão 37 que dependendo de sua heterogeneidade pode possuir maior resistência ou não. Influencia-se, então, que a maior parte do RCD gerado pela CTR é de constituintes de areia e pedrisco. Nesse sentido, o custo do processamento vai adentrar como o valor a ser considerado para constituir o preço, vendo que nesse processamento inclui-se a manutenção do equipamento e o manejo do mesmo por trabalhadores (tabela 4) Tabela 4: Custo do processamento Processamento Valor (em R$/m³) Beneficiamento do RCD 20 a 40 Fonte: autor A variação do custo está entrelaçada ao volume de RCD recolhido pelo CTR que advém diariamente de construtoras e atividades relacionadas à construção, próximas ou dentro dos municípios citados na metodologia. Embasando nesse artifício o preço do agregado reciclado deforma geral é visto na tabela como o mesmo custo do beneficiamento, configurando assim que fatores externos ao custo não foram obtidos com o questionário. Tabela 5: Valor médio do preço dos agregados reciclados Agregados reciclados Valor médio (em R$/m³) Areia, Pedrisco, Brita e Rachão 30 Fonte: autor O valor médio (tabela 5) está singularizado então aos tipos de agregados em justificativa que a porcentagem não vai influencia individualmente em cada, como base que o custo do processamento está interligado a produção desses tipos e não a um em especifico. 5.2 A destinação dos agregados pela CTR O processo de beneficiamento feito pela CTR é de caráter sustentável e segue a risca os preceitos de ser ecologicamente correta, vendo que o equipamento funciona com um combate ao excesso de poeira e ruído. Nesse sentido, o tamanho da máquina que faz o processo de beneficiamento (figura 7) está interligado ao nível de processamento diário (quadro 1) que vai influenciar na destinação e o volume do material. 38 Figura 7 – Instalação de beneficiamento de RCD. Fonte: a CTR (2016) Quadro1: Análise do processamento esperado e o real Processamento do RCD pela CTR Esperado Real Diariamente Mensal Diariamente Mensal Processamento do equipamento (toneladas/dia) 100 2000 40 800 Fonte: adaptado de CTR (2016). Embora o processamento da unidade de beneficiamento de resíduos esteja em 100 toneladas/dia, o valor recebido pela CTR é relativamente inferior ao limite do equipamento no mês que é de 2000 toneladas, contrariando assim ao aproximadamente recebido de 1500 toneladas. Resultando-se em um processamento de 800 toneladas por mês devido às manutenções periódicas e a variação de recebimento. Neste sentido, o processamento real é baseado na quantidade recebida, figura 8, e está influenciou a destinação dos agregados. 39 Figura 8: Resíduos recebidos pela CTR Fonte: adaptado a CTR (2016). Figura 9: Porcentagem de resíduos recebidos mensalmente pela CTR Fonte: a CTR (2016) Desta forma, analisando a figura 9, 10% dos resíduos recebidos pela CTR são de origem do RCD e por essa porcentagem estabelecer o volume em estoque menor que o necessário para o processamento, a CTR utilizou dos agregados para outros fins, não ocorrendo à comercialização. A destinação feita pela empresa é vista na figura onde mostra o uso dos agregados reciclados mistos obtidos no beneficiamento como o revestimento primário de vias não pavimentadas de entorno a CTR (figura 10) de acordo com a NBR 15116. De 40 certa forma, os agregados resultados do processo de reciclagem poderiam ser mais bem aproveitados, caracterizando a possibilidade de venda para instituições ou a fabricação de pré- moldado na própria empresa, obtendo retorno financeiro. Figura 10 – Planeamento de estradas com uso de RCD. Fonte: a CTR (2016). 5.3 Uso de agregados miúdo reciclado Partindo para o lado relacionado ao bloco de pavimentação a qual distingue o uso mais relacionado ao uso de agregados miúdo. Analisa-se o traço encontrado por Scott Hood (2006) usado para o estudo da viabilidade de confecção de blocos para a pavimentação (quadro 2). Quadro 2: Traço de referência para blocos intertravado Traço de referência Cimento Areia média Areia fina Pedrisco a/c 1 2,67 0,67 1,16 0,37 Fonte: Adaptado de Scott Hood (2006). O mesmo autor relara em seu ensaio de referência o uso de areia fina e média e pedrisco para o traço, além de cimento e água, com a finalidade esperada para obter 41 resistência de 25 MPa (quadro 3) de acordo com as características dos agregados no quadro 4. Claramente é percebido que o fator água/cimento vai aumentando com o aumento da substituição do agregado natural pelo reciclado. Esta característica é marcada pelo agregado miúdo, areia reciclada, ter uma taxa de absorção de água maior em comparação com a areia comum. Quadro 3: Traço com porcentagem de substituição de agregado miúdo Traço (% de substituição) C. A.F. A.M. A.F.R. A.M.R. P. a/c 0 1 2,67 0,67 X X 1,16 0,37 25 1 2,00 0,50 0,67 0,17 1,16 0,43 50 1 1,335 0,335 1,335 0,335 1,16 0,52 75 1 0,67 0,17 2,00 0,50 1,16 0,58 100 1 X X 2,67 0,67 1,16 0,63 Fonte: Scott Hood (2006) adaptado. Quadro 4: Massa específica e massa unitária dos agregados Massa específica e massa unitária dos agregados Agregados Massa especifica (kg/dm³) Massa unitária (kg/dm³) Taxa de absorção de água Areia fina 2,61 1,57 0,51% Areia média 2,62 1,57 0,43% Pedrisco natural 2,64 1,45 X Agregado miúdo reciclado 2,366 1,257 9,61 -15,88% Fonte: Scott Hood (2006) No entanto, para a substituição do traço de referencia produzido com agregado natural para agregado reciclado houve-se, por fim, o estudo da mudança do fator água/cimento em decorrer da taxa de absorção de água característico pelos agregados reciclados. Nesse contexto, se caso usa-se o mesmo fator de água/cimento do concreto de referência haveria a perca da trabalhabilidade do concreto e consequentemente a maior dificuldade em molda-los. Comumente, o fator água/cimento influencia no aumento da absorção da água e em consequência o aumento da úmida do concreto, é visto na figura 11 o considerável aumento de 0% (traço de referência) com teor de umidade 6.7% e 100% (traço com agregado miúdo reciclado) com teor de umidade de 11,4. 42 Figura 11: aumento do teor de umidade com o acréscimo da % de agregados 0 2 4 6 8 10 12 Teor de umidade 0% 25% 50% 75% 100% Fonte: Scott Hood (2006) adaptado. Neste contexto, é justificável que os valores encontrados nos ensaios de resistência (quadro 5) terem os efeitos do acréscimo do fator água/cimento e também das propriedades recitadas por diversos autores no que dificulta sua utilização, tais como: a variabilidade do desempenho e a porosidade do material . De acordo como o autor, a utilização de 25 MPa como meta para as resistências em 28 dias só é possível com substituição de até 25% de agregado miúdo reciclado, do qual o traço consegue supri a limitação. Entretanto, os valores de 50-100% encontram-se em defasagem, pois estão abaixo do limite determinado pelo norma especifica. Quadro 5: Resistência à compressão média Traço (% de substituição) Resistencia à compressão média (MPa) 7 dias 14 dias 28 dias 0 26,13 29,74 32,53 25 19,78 23,50 26,67 50 9,75 11,26 11,84 75 8,76 10,23 11,16 100 4,87 7,16 9,95 Fonte: Scott Hood (2006) adaptado. 43 5.4 Uso de agregado graúdo reciclado Paralelamente relacionado ao bloco de pavimentação, distingue o uso do agregado reciclado em traço para concreto constituindo uma substituição de agregados graúdos natural. Analisa-se o traço encontrado por Jaques (2013) a qual fez um estudo da viabilidade técnica da utilização de concreto reciclado como agregado graúdo em concreto de cimento Portland (quadro 6). Quadro 6: Traço de referência concreto Traço de referência Cimento Areia Pedrisco a/c 1 1,42 3,13 0,50 Fonte: Jaques (2013) adaptado. O mesmo autor relara em seu ensaio de referência o uso de areia e brita para o traço, além de cimento e água, com a finalidade esperada para obter resistência de 25 MPa (quadro 7) de acordo com as características dos agregados no quadro 8. Desta vez é percebido que, em comparativa ao uso de agrego miúdo, o agregado graúdo apresenta uma quase insignificante variação do fator água/cimento. Motivo esse também por os agregados usados nesse traço serem provenientes de restos de partes de concreto, conhece-se que o material britado terá a resistência equiparada ao traço a qual foi moldado anteriormente e permitindo assim valores mais próximos dos agregados naturais graúdo. Quadro 7: Traço com porcentagem de substituição de agregado graúdoTraço Cimento Areia Brita natural Brita reciclada a/c TR 1 1,42 3,13 X 0,50 TAGR 100 1 1,26 X 2,88 0,53 TAGR 50 1 1,42 1,56 1,56 0,52 TAGR 30 1 1,42 1,56 1,56 0,51 Fonte: Jaques (2013) adaptado. 44 Quadro 8: Massa específica e massa unitária dos agregados graúdo Massa específica e massa unitária dos agregados Agregados Massa especifica (kg/dm³) Massa unitária (kg/dm³) Taxa de absorção de água Agregado miúdo 2,58 1,486 0,53% Agregado graúdo natural 2,795 1,60 1,12% Agregado graúdo reciclado 2,44 1,475 4.30% Fonte: Jacques (2013) Diferentemente do traço de agregado miúdo, os valores relativos à substituição vai depender também da densidade da brita natural e brita reciclada, notando-se que o valor da substituição vai interferir também com a areia. Está característica é relacionada ao volume presente do agregado graúdo, por ser mais leve e consequentemente menos denso ao natural. Quadro 9: Resistência à compressão média Traço (% de substituição) Resistencia à compressão (MPa) 7 dias 28 dias 56 dias 0 24,01 32,65 39,99 30 20,65 32,44 38,32 50 19,91 29,31 37,72 100 24,45 34,66 41,78 Fonte: Jaques (2013) adaptado. Com relação às resistências a compressão demostrados nos ensaios de Jaques (2013), a substituição de agregados graúdos (quadro 9) é sim uma vantagem, em vista que de acordo com o limite abordado de 25 MPa todas os traços apresentaram um considerável aumento em relação ao traço de referencia (0% de substituição). Nota-se que o traço de 100% de substituição apresenta o maior valor de resistência à compressão. Nesse contexto, também é percebido que diferentemente do concreto convencional o concreto reciclado aumenta consideravelmente sua resistência com os 56 dias. 5.5 Se a CTR confeccionasse os blocos de intertravado Considerando que a CTR fosse confeccionar os blocos de pavimentação, sabe-se que a empresa é de origem privada e com isso os resíduos recebidos diariamente relacionados aos 45 RCD são pagos pelas fontes geradoras. Nesse contexto, o valor que poderia estabelecer algum preço do m² do agregado reciclado seria o custo do processamento, em vista que a empresa não compra os resíduos e sim recebe para fazer a destinação correta. Nesse enfoque, o custo que estabelece o processamento do beneficiamento encontrado através do questionário no que tem em média de 30 reais por m³ de agregado misto. Isso em análise da variação de quantidade recebida no decorrer do mês, estabelecendo essa média característica por atividades relacionada ao processo de beneficiamento. No entanto, em comparativa com valores encontrados na tabela no Sinapi (2016), o preço do agregado ainda seria deverás menor apesar de que ainda ocorresse a diminuição do volume em justificativa pela divisão do estado misto para o separado por faixa granulométrica: areia, pedrisco, brita e rachão. Tabela 6: Preço dos materiais da construção Código Descrição Unidade Preço 366 Areia fina - posto jazida/fornecedor (retirado na jazida, sem transporte) m³ 65,00 367 Areia grossa - posto jazida/fornecedor (retirado na jazida, sem transporte) m³ 60,00 4720 Pedra britada nº0, ou pedrisco (4,8 a 9,5 mm) posto pedreira/fornecedor, sem frete m³ 60,19 36155 Bloquete/piso intertravado de concreto - modelo retangular/tijolinho/paver/holandes/paralelepipedo, 20 cm x 10 cm, e = 6 cm, resistência de 35 MPa (nbr 9781), cor natural m² 34,24 Fonte: SINAPI (2016) A partir disso é percebido que o custo com areias e pedrisco não seria de grande impacto para o preço do bloco no estado final produzido pelo CTR, em vista que poderia até majorar um valor reduzido pela metade estabelecendo com a comparativa do preço pela tabela 6. Desta forma a comercialização seria de certa forma viável e sustentável. Embora que o estudo apresentado do traço é de 25 MPa e o preço dos blocos estipulados pela Sinapi é referente a blocos com 35 MPa. Contrastando, assim, com os valores encontrados por Scott Hood (2006) em relação os ensaios de resistência. Os valores de substituição de agregados reciclado do traço para somente 25% é o que torna a produção inviável, em justificativa que a CTR teria que comprar 46 agregados naturais para a confecção de traço para obter-se os 25 MPa. No entanto, estudar-se uma nova dosagem do concreto com 100% de substituição poderia de certa forma atender a finalidade esperada para esse trabalho, que seria analisar os tipos de usos de agregados reciclados presentes na confecção de blocos ou de concretos. 47 6. CONCLUSÕES / CONSIDERAÇÕES FINAIS Os agregados obtidos no processamento dos resíduos sólidos pela Central de Tratamento de Resíduos têm como sua maior parte constituída por areia (38%) e pedrisco (26%) em relação aos 17 e 22% de brita 01 e rachão, obtendo a maior fração de volume após o beneficiamento. Justificando-se, assim, que o resultado da britagem do material tem seus maiores índices dos agregados reciclados de menor granulometria, descritos pela maior porcentagem. Os valores de custo de processamento trás a perspectiva dos valores comparativos ao preço dos agregados naturais. Sabendo-se assim que custa aproximadamente metade do preço se comparados com os de origem naturais, entretanto, possuem suas particularidades, como a absorção de água, presença de impurezas e contaminantes, onde a absorção de água influencia na plasticidade do concreto e principalmente na sua resistência à compressão. A Central de Tratamento de Resíduos não fez o uso dos agregados reciclados para a utilização em concreto, onde inclui-se também aos blocos de pavimento intertravado, e tem como motivo justamente pela pequena quantidade de RCD recebida equivalente à 10% do total em comparação com o volume total de resíduos recebidos, e assim o uso destes foi aplicado internamente pela empresa, sem comercialização, como o revestimento primário de vias não pavimentadas seguindo assim a NBR 15116/2004. Subsequente, o agregado utilizado em pavimentação de vias locais tem como a mistura dos agregados resultantes do beneficiamento, cujos estes são da areia reciclada, pedrisco, brita e rachão, definido também pela NBR 15116/2004 como agregado misto de concreto. Neste contexto, a faixa granulométrica obtida juntamente com as propriedades cimentícias dos concretos provenientes do RCD faz com que a durabilidade do planeamento seja maior, isso se comparando ao uso de solos para esse tipo de função. No cenário das substituições, os agregados miúdos arremetem um maior cuidado para com o fator água/cimento na mistura dos traços, influenciando e muito os valores de resistência a partir de 25% de substituição. Torna-se assim a inviabilidade deste traço já que o limitante de 25 MPa não foram atingidos. Já os agregados graúdos, apesar de possuir um índice de absorção de água tal fator não influenciou tanto na adição de substituição e até passando da resistência a compressão do concreto de referência. Comparativamente, o uso de agregados miúdo e graúdos em certas constituições de blocos de concreto arremete que pesquisas relacionadas às propriedades dos agregados 48 estejam sempre em aperfeiçoamento. Observando-se, principalmente, que a heterogeneidade da composição do material é de influência para os resultados de substituição. Comumente a estimativa de confecção de blocos de pavimentação intertravado pela CTR, o uso do agregado obtidos através do RCD em tais técnicas para substituição completa dos agregados naturais não é possível para a confecção de blocos de pavimentação. Em justificativa que através de estudos experimentais de autores os quantitativos relevantes são de 0% a 25% de substituição para que permaneça seguidor aos 25 MPa estipulada pela norma especifica. Com isso, percebe-se que para a CTR não seria vantajoso
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