( PDF ) Potencial de uso de resíduos da construção civil de João Pessoa como agregados miúdos em concretos

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POTENCIAL DE USO DE RESÍDUOS DA CONSTRUÇÃO

CIVIL DE JOÃO PESSOA COMO AGREGADOS MIÚDOS EM

CONCRETOS

por

Sandra Helena Fernandes Nicolau

Dissertação de Mestrado apresentada à Universidade Federal da Paraíba para

obtenção do grau de Mestre

João Pessoa - Paraíba Setembro – 2008

Universidade Federal da Paraíba

Centro de Tecnologia

PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA URBANA

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POTENCIAL DE USO DE RESÍDUOS DA CONSTRUÇÃO

CIVIL DE JOÃO PESSOA COMO AGREGADOS MIÚDOS EM

CONCRETOS

Dissertação submetida ao Programa de Pós-

Graduação em Engenharia Urbana da Universidade

Federal da Paraíba como parte dos requisitos para a

obtenção do título de Mestre.

Sandra Helena Fernandes Nicolau

ORIENTADORES: Prof. Dr. Normando Perazzo Barbosa

Prof. PhD. Sandro Marden Torres

João Pessoa - Paraíba Setembro - 2008

Universidade Federal da Paraíba

Centro de Tecnologia

PROGRAMA DE PÓS

GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA URBANA

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POTENCIAL DE USO DE RESÍDUOS DA CONSTRUÇÃO

CIVIL DE JOÃO PESSOA COMO AGREGADOS MIÚDOS EM

CONCRETOS

por

Sandra Helena Fernandes Nicolau

Dissertação apresentada ao Programa de Pós-Graduação em Engenharia Urbana do

Centro de Tecnologia da Universidade Federal da Paraíba em setembro de 2008.

BANCA EXAMINADORA

___________________________________

Prof. Dr. Alexandre Araujo Bertini

Examinador externo-UFC

___________________________________________

Prof. Dr. Ricardo de Almeida Melo

Examinador interno-UFPB

___________________________________________

Prof. Dr. Antônio Farias Leal

Examinador externo-UFCG

___________________________________________

Prof. Dr. Normando Perazzo Barbosa

Orientador-UFPB

___________________________________________

Prof. PhD. Sandro Marden Torres

Co-Orientador-UFPB

João Pessoa - Paraíba Setembro - 2008

Dedico este trabalho ao meu esposo, Marcelo, às

minhas filhas, Laís e Rayana e aos meus pais,

Antônio Gomes (in memoriam) e Terezinha Maria.

AGRADECIMENTOS

A Deus, porque mesmo nos momentos em que Dele me afastei, sempre esteve

comigo.

Ao Professor Normando Perazzo Barbosa, pela confiança, pelos ensinamentos

transmitidos e pela oportunidade de realizar este trabalho.

Ao Professor Sandro Marden Torres, pelas idéias e contribuição na elaboração

deste trabalho.

Aos meus pais Antônio Gomes da Silva (in memoriam) e Terezinha Maria, pelo

exemplo de vida e pela educação que proporcionaram a todos os filhos.

Ao meu esposo e minhas filhas, pelo amor, carinho e compreensão.

Aos professores e funcionários do curso de Pós-Graduação em Engenharia

Urbana, pela oportunidade de realizar este trabalho.

Aos colegas do mestrado, pela amizade e companheirismo, em especial a Vânia,

sempre presente em todos os momentos.

Ao aluno de iniciação científica, Geilson Marques, pela ajuda no desenvolvimento

da pesquisa.

Aos funcionários do LABEME, nas pessoas de Zito, Ricardo, Delby e Cláudio

Matias pelo apoio na execução da parte experimental.

Aos amigos Gibson Rocha, Nelma Miriam, Francisco Sales, Kelly Cristiane,

Aline Figueiredo e Claudiana Leal, pelo incentivo e apoio.

Ao Setor de Transportes do CEFET-PB, nas pessoas de Valter,Carlos, Edmilson e

Severiano pela contribuição na coleta do material.

Aos tecnólogos em Construção de Edifícios, Giovane Nogueira e Dayse, pelo

fornecimento do resíduo utilizado na pesquisa.

Ao técnico do Laboratório de Saneamento, André, pelo apoio nos ensaios

químicos.

A CAPES, PETROBRÁS, CNPq e SCIENTEC, pelo apoio financeiro à infra-

estrutura laboratorial.

Enfim, a todos que contribuíram direta ou indiretamente na realização deste

trabalho.

RESUMO

A indústria da construção civil consome elevada quantidade de recursos naturais e de energia,

além de gerar grande volume de resíduos. Apesar de contribuir para o desenvolvimento

urbano, suas atividades causam sérios danos ambientais, o que tem despertado o interesse de

pesquisadores e ambientalistas. A reciclagem dos resíduos de construção e demolição (RCD)

tem-se apresentado como uma alternativa para reduzir os impactos ambientais causados pelo

setor. Todavia, em virtude da variedade das propriedades físicas e químicas dos resíduos, o

uso destes materiais requer um estudo sistemático. Assim, esse trabalho foi desenvolvido

com o objetivo de analisar o potencial de uso dos resíduos da construção civil local como

agregados miúdos na produção de concretos. Foram utilizados agregados miúdos reciclados

de resíduos de argamassa e de materiais cerâmicos, coletados em duas obras distintas da

cidade de João Pessoa. Os principais parâmetros analisados foram a relação água/cimento

(0,45; 0,52 e 0,60) e a porcentagem de substituição da areia pelos agregados miúdos

reciclados (0%, 33%, 67% e 100%). Foi utilizado cimento CP III (com teor de escória da

ordem de 50%) e como agregado graúdo, pedra granítica britada. As propriedades avaliadas

foram resistência à compressão, resistência à tração por compressão diametral, perda de

abatimento, absorção de água, massa específica, índice de vazios e lixiviação (obtida através

da variação do pH, em sistemas aberto e fechado). Em geral, os melhores resultados relativos

à resistência mecânica, foram obtidos com 100% de substituição da areia por resíduos

contendo cerâmica. A densidade dos concretos com os agregados reciclados foi inferior à do

concreto de referência e a porosidade foi superior, cerca de duas vezes maior. Todos os

concretos com agregados reciclados atingiram o pH de equilíbrio em muito menos tempo que

a mistura de referência, em ambos os sistemas, aberto e fechado. O potencial uso de

agregados reciclados em concretos duráveis é complexo. Apesar de as resistências mecânicas

indicarem que o concreto com agregado reciclado tem campo de aplicação, deve-se tomar

cuidado com seu emprego em ambientes agressivos, pois eles apresentam sistemas mais

abertos e menos alcalinos que o concreto normal.

Palavras-Chave: Resíduos de construção e demolição. Reciclagem. Agregado miúdo

reciclado. Concreto.

ABSTRACT

Construction industry activities are related with serious environmental issues, which are of great

importance nowadays. Despite its obvious contribution to urban development, the large

consumption of natural resources and high processing energy are the main areas of interest for

both researchers and environmentalists. The recycling of construction and its related materials

such as demolition waste has become a topic that is seen as a good strategy to reduce the

environmental impact caused by the sector. However, given the variety of their chemical and

physical properties, the optimal use of these recycled materials demands several systematic

studies. This research focuses on the influence of construction recycled on the physical,

mechanical and leaching properties of concrete. Two recycled materials (mortar and wall rendered

wall waste) were used as aggregates. Both wastes were collected from two different places in João

Pessoa City. The main parameters were the water to cement ratio (0,45; 0,52 and 0,60) and the

level of recycled material as fine aggregate (33%, 67% and 100% by mass). Composite Portland

cement (ground blast furnace slag content of 50%) concrete was produced with three different mix

proportions, with granite as coarse aggregate. The properties evaluated were compressive

strenght, split tensile, water absorption and leaching (evaluated by the variation of pH). In general,

as far as mechanical properties are concerned, the best results were obtained with 100%

replacement of siliceous aggregate containing ceramic waste. Also, both physical properties,

density and porosity of the recycled concrete presented adverse results. Where as density was

slightly inferior when compared to the control mix, the porosity was greatly worsened. Indeed, all

recycled concrete presented around twice much water absorption than the control mix. All

recycled concrete reached the equilibrium pH at much less time then the control mix for both

opened and closed systems. The potential use of recycled aggregate in the development of durable

concrete is complex. Although these modified concrete can be used as far as mechanical

properties is concerned, care must be taken when aggressive media might pose a threat to its

durability, as not only these concretes appeared more opened but the alkalinity is somehow less

than the conventional concrete.

Keywords: Construction and demolition wastes. Recycling. Recycled aggregate. Concrete.

LISTA DE FIGURAS

FIGURA 1.1 − Deposição clandestina na malha urbana de João Pessoa ..........................

FIGURA 2.1 − Deposição irregular dos resíduos: a) ao longo de vias e logradouros

públicos; b) no leito de corpos hídricos .............................................................................

FIGURA 2.2 − Localização dos pontos de deposição clandestina em João Pessoa ..........

FIGURA 2.3 − Mapa dos pontos de recebimento dos RCD para pequenos geradores .....

FIGURA 2.4 − Unidade de Triagem e Beneficiamento de RCD de João Pessoa .............

FIGURA 2.5 − Aspecto de concreto em processo de lixíviação .......................................

FIGURA 3.1 − Agregado miúdo reciclado de resíduo de argamassa ...............................

FIGURA 3.2 − Agregado miúdo reciclado de resíduo de argamassa com bloco cerâmico

FIGURA 3.3 − Determinação da composição média do resíduo ......................................

FIGURA 3.4 − Britador de martelo ...................................................................................

FIGURA 3.5 − Aspecto visual da pré-molhagem dos agregados miúdos reciclados .......

FIGURA 3.6 − Ensaio de lixiviação em concretos de referência e reciclados ..................

FIGURA 4.1 − Composição do resíduo coletado: a) Edificação A; b) Edificação B .......

FIGURA 4.2 − Curva granulométrica dos agregados miúdos natural e reciclados e

respectivos limites da zona ótima da NBR 7211 (ABNT, 2005) ......................................

FIGURA 4.3 − Curva granulométrica do agregado graúdo natural e limites da NBR

7211 (ABNT, 2005) ...........................................................................................................

FIGURA 4.4 − Perda de abatimento dos concretos contendo AMR1 ...............................

FIGURA 4.5 − Perda de abatimento dos concretos contendo AMR2 ...............................

FIGURA 4.6 − Variação da resistência à compressão em função da relação a/c para os

concretos com AMR1 ........................................................................................................

FIGURA 4.7 − Efeito do teor de substituição do agregado miúdo reciclado sobre a

resistência à compressão dos concretos com AMR1

. ............................................................................

FIGURA 4.8 − Resistência à compressão aos 28 dias dos concretos com AMR2 em

função da relação a/c .........................................................................................................

FIGURA 4.9 − Efeito do teor de substituição do agregado miúdo reciclado sobre a

resistência à compressão dos concretos com AMR2

. ............................................................................

FIGURA 4.10

−

Resistência à tração por compressão diametral em função da relação

a/c dos concretos com AMR1 ............................................................................................

FIGURA 4.11 − Resistência à tração por compressão diametral em função dos

percentuais de substituição do AMR1

sobre os concretos .................................................

FIGURA 4.12 − Resistência à tração por compressão diametral em função da relação

a/c dos concretos com AMR2 ............................................................................................

FIGURA 4.13 − Variação da resistência à tração em função do teor de substituição nos

concretos produzidos com AMR2 .....................................................................................

FIGURA 4.14 − Efeito da relação água/cimento sobre a absorção de água por imersão:

a) concretos produzidos com AMR1; b) concretos produzidos com AMR2 ....................

FIGURA 4.15 − Influência do teor de substituição na absorção de água dos concretos

contendo AMR1 ................................................................................................................

FIGURA 4.16 − Influência do teor de substituição na absorção de água dos concretos

contendo AMR2 ................................................................................................................

FIGURA 4.17 − Influência do percentual de substituição do agregado reciclado sobre o

índice de vazios: a) concretos com AMR1

; b) concretos com AMR2 .............................

FIGURA 4.18 − Influência do percentual de substituição do agregado reciclado sobre a

massa específica: a) concretos com AMR1; b) concretos com AMR2 .............................

FIGURA 4.19 − Efeito da interação teor de substituição e idade no pH dos concretos

produzidos com AMR1 submetidos ao sistema aberto .....................................................

FIGURA 4.20 − Efeito da interação teor de substituição e idade no pH dos concretos

produzidos com AMR2 submetidos ao sistema aberto .....................................................

FIGURA 4.21 − Efeito da interação teor de substituição e idade no pH dos concretos

produzidos com AMR1 submetidos ao sistema fechado ...................................................

FIGURA 4.22 − Efeito da interação teor de substituição e idade no pH dos concretos

produzidos com AMR2 submetidos ao sistema fechado ...................................................

100

LISTA DE TABELAS

TABELA 2.1 – Componentes do RCD em relação ao tipo de obra em que foi gerado...... 22

TABELA 2.2 – Composição em porcentagens do RCD em diversas cidades brasileiras ..

TABELA 2.3 – Estimativas da geração de resíduos de construção em diferentes países .. 24

TABELA 2.4 – Dados sobre a geração de resíduos em algumas cidades paulistas ........... 25

TABELA 2.5 – Caminhos de reações e seus respectivos pH no equilíbrio do sistema...... 51

TABELA 3.1 – Propriedades químicas do cimento CP III-40............................................ 53

TABELA 3.2 – Propriedades físicas e mecânicas do CP III-40..........................................

TABELA 3.3 – Traços unitários em massa utilizados na produção dos concretos de

resistência e respectivos consumos de cimento...................................................................

TABELA 3.4 – Resultados dos abatimentos e percentuais de aditivo dos concretos de

referência e com agregados reciclados ...............................................................................

TABELA 3.5 – Traços unitários em massa utilizados na produção dos concretos com

reciclados e seus respectivos consumos..............................................................................

TABELA 4.1 – Constituintes percentuais dos RCD coletados........................................... 66

TABELA 4.2 – Comparativo da composição dos resíduos de construção .........................

TABELA 4.3 – Composição granulométrica dos agregados miúdos natural e reciclados. 68

TABELA 4.4 – Composição granulométrica do agregado graúdo natural ........................ 70

TABELA 4.5 – Resultados de massa específica e massa unitária dos agregados naturais

reciclados ............................................................................................................................

TABELA 4.6 – Resultados dos ensaios de absorção dos agregados naturais e reciclados. 71

TABELA 4.7 – Resultados dos ensaios de perda de abatimento dos concretos ................ 72

TABELA 4.8 –

Resultados dos ensaios de resistência à compressão axial aos 28 dias

dos concretos contendo AMR1...........................................................................................

TABELA 4.9 – Resultados dos ensaios de resistência à compressão axial aos 28 dias

dos concretos contendo AMR2...........................................................................................

TABELA 4.10 – Resultados dos ensaios de resistência à tração por compressão

diametral dos concretos.......................................................................................................

TABELA 4.11 − Relações entre a resistência à tração e a resistência à compressão dos

concretos contendo AMR1..................................................................................................

TABELA 4.12 − Relações entre a resistência à tração e a resistência à compressão dos

concretos contendo AMR2..................................................................................................

TABELA 4.13 – Resultados dos ensaios de absorção de água, índice de vazios e massa

específica dos concretos de referência e com AMR1..........................................................

TABELA 4.14 – Resultados dos ensaios de absorção de água, índice de vazios e massa

específica dos concretos de referência e com AMR2..........................................................

TABELA 4.15 – Valores de pH em função da idade e do traço ....................................

TABELA 4.16 – Valores dos coeficientes pH0, A, B e C refinados para cada tipo de

agregado e ambiente ...........................................................................................................

TABELA 4.17 – Tempo para os concretos de referência e com agregados reciclados

atingirem o pH de equilíbrio ...............................................................................................

101

SUMÁRIO

1 INTRODUÇÃO............................................................................................................. 15

1.1 JUSTIFICATIVA......................................................................................................... 17

1.2 OBJETIVOS................................................................................................................. 18

1.2.1 Objetivo Geral............................................................................................................ 18

1.2.2 Objetivos Específicos................................................................................................. 19

1.3 ESTRUTURA DA DISSERTAÇÃO .......................................................................... 19

2 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA .................................................................................... 20

2.1 RESÍDUOS DE CONSTRUÇÃO E DEMOLIÇÃO ................................................. 20

2.1.1 Definição e classificação ........................................................................................... 20

2.1.2 Composição ............................................................................................................... 21

2.1.3 Impactos ambientais causados pelos RCD................................................................ 23

2.2 RECICLAGEM DE RESÍDUOS DE CONSTRUÇÃO E DEMOLIÇÃO................ 26

2.2.1 Panorama da Reciclagem no mundo ......................................................................... 26

2.2.2 Panorama da Reciclagem no Brasil............................................................................

a. Recomendações normativas ........................................................................................... 30

2.3 SITUAÇÃO DOS RCD EM JOÃO PESSOA............................................................ 33

2.4 AGREGADOS RECICLADOS.................................................................................. 39

2.4.1 Características............................................................................................................ 39

a. Composição granulométrica............................................................................................ 39

b. Massa específica e massa unitária................................................................................. 40

c. Absorção de água............................................................................................................. 41

2.4.2 Influência dos agregados reciclados nas propriedades do concreto fresco................. 42

a. Trabalhabilidade.............................................................................................................. 42

2.4.3 Influência dos agregados reciclados nas propriedades do concreto endurecido........ 44

a. Resistência à compressão................................................................................................ 44

b. Resistência à tração......................................................................................................... 45

c. Absorção de água............................................................................................................. 46

d. Lixiviação......................................................................................................................... 47

3 MATERIAIS E MÉTODOS...................................................................................... 53

3.1 MATERIAIS...............................................................................................................

3.1.1 Cimento....................................................................................................................

3.1.2 Agregado miúdo natural ......................................................................................... 54

3.1.3 Agregados reciclados .............................................................................................. 54

a. Agregado miúdo reciclado de argamassa (AMR1) .......................................................

b. Agregado miúdo reciclado de argamassa e de materiais cerâmicos (AMR2).............. 55

3.1.4 Agregado graúdo natural ........................................................................................ 56

3.1.5 Água ........................................................................................................................ 56

3.1.6 Aditivo .................................................................................................................... 56

3.2 MÉTODOS................................................................................................................. 56

3.2.1 Coleta da amostra.....................................................................................................

3.2.2 Determinação da composição do resíduo utilizado ................................................ 56

3.2.3 Beneficiamento da amostra......................................................................................

3.2.4 Caracterização dos agregados.................................................................................. 58

a. Massa específica........................................................................................................... 58

b. Massa unitária ............................................................................................................. 58

c. Composição granulométrica ........................................................................................ 59

d. Absorção de água ........................................................................................................ 59

3.2.5 Definição dos traços dos concretos de referência e com agregados reciclados....... 59

3.2.6 Produção dos concretos e moldagem dos corpos de prova...................................... 62

3.2.7 Propriedades avaliadas............................................................................................. 63

a. Perda de abatimento...................................................................................................... 63

b. Resistência à compressão axial..................................................................................... 63

c. Resistência à tração por compressão diametral............................................................ 63

d. Absorção de água por imersão, massa específica e índice de vazios............................

e. Lixiviação....................................................................................................................... 63

3.3 Análise estatística multivariável................................................................................. 64

4 ANÁLISE E DISCUSSÃO DOS RESULTADOS..................................................... 66

4.1 COMPOSIÇÃO DOS RESÍDUOS COLETADOS.................................................... 66

4.2 CARACTERIZAÇÃO DOS AGREGADOS............................................................. 67

4.2.1 Composição granulométrica..................................................................................... 67

4.2.2 Massa Específica e Massa Unitária......................................................................... 70

4.2.3 Absorção de água..................................................................................................... 71

4.3 PROPRIEDADES AVALIADAS.............................................................................. 72

4.3.1 Perdas de abatimento............................................................................................... 72

4.3.2 Resistência à compressão axial................................................................................ 74

a. Influência da relação a/c na resistência à compressão axial do concreto com AMR1 75

b. Influência do teor de substituição sobre a resistência à compressão axial do

concreto contendo AMR1 ..................................................................................................

c. Influência da relação a/c na resistência à compressão axial do concreto com AMR. 77

d. Influência do teor de substituição do AMR2 sobre a resistência à compressão axial

do concreto........................................................................................................................

4.3.3 Resistência à tração por compressão diametral...................................................... 80

a. Efeito da relação a/c sobre a resistência à tração do concreto com AMR1................. 80

b. Efeito do teor de substituição do AMR1 sobre a resistência à tração por compressão

diametral do concreto........................................................................................................

c. Efeito da relação a/c sobre a resistência à tração do concreto com AMR1................. 83

d. Efeito do teor de substituição do AMR2

sobre a resistência à tração por compressão

diametral do concreto........................................................................................................

4.3.4 Absorção de água por imersão, Massa Especifica e Índice de vazios..................... 85

a. Efeito da relação a/c sobre a absorção de água dos concretos produzidos com

AMR1 e AMR2 ........................................................................................................

b. Influência do teor de substituição do agregado miúdo reciclado sobre a absorção de

água do concreto com AMR1.............................................................................................

c. Efeito do teor de substituição do agregado miúdo reciclado sobre a absorção de

água do concreto com produzido AMR2..........................................................................

d. Efeito do teor de substituição sobre o índice de vazios dos concretos com AMR1 e

AMR2.................................................................................................................................

e. Efeito do teor de substituição do agregado miúdo sobre a massa específica dos

concretos com AMR1 e AMR2..........................................................................................

4.3.5 Lixiviação ............................................................................................................... 93

a. Efeito da interação idade e do teor de substitui

ção do agregado miúdo sobre a

lixiviação do concreto com AMR1 em sistema aberto.......................................................

b. Efeito da interação idade e do

teor de substituição do agregado miúdo sobre a

lixiviação do concreto com AMR2 em sistema aberto.......................................................

c. Efeito da interação idade e do

teor de substituição do agregado miúdo sobre a

lixiviação dos concretos contendo AMR1 em sistema fechado.........................................

d. Efeito da interação idade e do

teor de substituição do agregado miúdo sobre a

lixiviação do AMR2 em sistema fechado...........................................................................

100

5 CONCLUSÕES........................................................................................................... 102

6 SUGESTÕES PARA PESQUISAS FUTURAS........................................................

105

REFERÊNCIAS.............................................................................................................. 106

1 INTRODUÇÃO

A preocupação ambiental está cada dia mais presente em todos os setores da

sociedade. O conceito de desenvolvimento sustentável definido no Relatório de Brundtland,

como “um modelo que atende às necessidades do presente sem comprometer o

desenvolvimento das gerações futuras”, tem exigido dos setores industriais transformações no

sentido de minimizar os impactos ambientais causados pelas suas atividades. Neste contexto,

insere-se a indústria da construção civil, que englobando subsetores como materiais de

construção, edificações, construções pesadas e atividades de manutenção, causa danos

apreciáveis ao meio ambiente.

A cadeia produtiva da construção civil é reconhecida como uma das mais

importantes atividades para o desenvolvimento econômico e social do país, com considerável

representatividade no PIB (Produto Interno Bruto) nacional. Além disso, é grande geradora de

empregos, se comparada a outras indústrias, suprindo também as necessidades de moradia e

infra-estrutura. Todavia, esta atividade destaca-se por ser responsável por grandes impactos

ambientais, em todas as etapas do seu processo, que vai desde a extração, produção de

materiais, construção e uso, até a demolição (JOHN, 2001).

Segundo Alavedra (1997), a construção civil consome entre 20% e 50% dos

recursos naturais extraídos do planeta. O consumo de agregados naturais varia de 1 a 8

toneladas/habitantes/ano. John (2000) estima que a construção civil brasileira consome cerca

de 210 milhões de toneladas/ano de agregados naturais somente para produção de argamassas

e concretos. A este valor é necessário adicionar o volume de agregados utilizados na

pavimentação e as perdas. Além dos recursos extraídos, deve-se mencionar a geração de

poluição, como emissão de poeira e gás carbônico.

O volume de resíduos oriundos das atividades construtivas tem alcançado índices

alarmantes. Estima-se que mundialmente são gerados de dois a três bilhões de toneladas de

resíduos de construção e demolição (RCD) por ano (LAURITZEN, 1998). Na União

Européia, a média da geração é acima de 480kg/hab/ano. No Brasil, as estimativas pontuais

levam a uma geração anual entre 220 a 670kg/hab (JOHN, 2000).

Todo este volume de entulho está tornando os aterros regulares cada vez mais

esgotados. Além disso, devido à distância desses aterros, muitas vezes os RCD são

depositados irregularmente em bota-foras clandestinos (Figura 1.1), provocando sérios

problemas ambientais, como assoreamento de rios e córregos, comprometimento da paisagem,

prejuízo de vias de tráfego, obstrução de sistemas de drenagem e proliferação de vetores de

doenças.

Figura 1.1: Deposição clandestina na malha urbana de João Pessoa.

Diante desse cenário, e considerando a crescente preocupação ambiental nos

últimos anos, impulsionada pela busca do desenvolvimento sustentável, diversos órgãos

ligados ao meio ambiente estão introduzindo uma série de medidas voltadas a minimizar os

impactos ambientais causados pelo setor da construção civil. No Brasil, a Resolução n

307 do

Conselho Nacional do Meio Ambiente (CONAMA), em vigor a partir de janeiro de 2003,

vem ao encontro dessas medidas, estabelecendo diretrizes, critérios e procedimentos para a

gestão dos RCD, priorizando a não geração dos resíduos e incentivando a sua reutilização e

reciclagem.

Nesse sentido, a reciclagem dos RCD tem se apresentado como uma alternativa

para resolver os problemas gerados pelos resíduos dos pontos de vista ambiental, econômico e

social, contribuindo para sustentabilidade do setor.

De acordo com John (1996), o mercado da construção civil se apresenta como

uma das melhores alternativas para consumir materiais reciclados, pois a atividade de

construção é realizada em qualquer região, o que já reduz os custos com o transporte. Além

disso, os materiais necessários para produção da grande maioria dos componentes de uma

edificação não precisam de grande sofisticação técnica. O raio de alcance que o resíduo

beneficiado pode ter é um ponto importante e favorável no conjunto da possibilidade de sua

utilização.

Algumas utilizações de RCD já são bem difundidas, como o uso em base e sub-

base de pavimentos, produção de concretos magros sem fins estruturais, fabricação de blocos

de vedação, utilização em projetos de drenagem, entre outras aplicações com pequena

exigência de desempenho mecânico. Entretanto, percebe-se que o mercado dos RCD deve ser

ampliado, e para isso, a sua utilização em concreto se torna essencial (BANTHIA; CHAN,

2000; LEITE, 2001), tendo em vista que cerca de seis bilhões de toneladas/ano de concreto

são produzidos mundialmente.

Assim, o presente trabalho tem por objetivo analisar o potencial de uso dos

resíduos da construção civil de João Pessoa como agregados miúdos na produção de

concretos. Espera-se contribuir com subsídios técnicos para o poder público, tendo em vista a

recente implantação de uma usina de reciclagem de resíduos de construção e demolição no

município.

1.1 JUSTIFICATIVA

Os resíduos de construção e demolição representam um grave problema em

diversas cidades brasileiras, devido à grande quantidade gerada e a escassez de áreas

próximas e disponíveis para deposição desses resíduos. O descarte em locais inadequados

causa diversos impactos ambientais, sociais e econômicos.

Essa problemática vem despertando a atenção de diversos pesquisadores no

sentido de valorizar o aproveitamento dos resíduos de construção e demolição. Nesse

contexto, uma das alternativas é a incorporação desses resíduos em materiais destinados à

construção civil. A atual orientação ambientalista com base na redução, na reciclagem e na

reutilização de resíduos deve ser valorizada em contraposição à simples otimização dos

sistemas de descarte que apenas protelam a solução do problema.

Algumas ações do poder público já buscam regulamentar e induzir o

processamento dos RCD e a reutilização destes materiais. Os principais usos atuais, como

pavimentação e cobertura de aterros, demandam agregados com baixos requisitos de

qualidade. Todavia, a aplicação em concreto requer um estudo sistemático dos agregados

reciclados, que dê segurança quanto às aplicações práticas.

Assim, justifica-se o tema proposto tendo em vista que o estudo poderá contribuir

para aumentar o conhecimento sobre as características dos agregados reciclados e sobre o

comportamento do concreto quando incorporam estes materiais. Além do exposto, a utilização

de agregados reciclados de resíduos de construção civil na produção de concretos, poderá

contribuir para a preservação do meio ambiente, reduzindo o consumo de recursos naturais,

bem como o consumo de energia para a retirada e transporte destes materiais, além de evitar a

degradação de áreas de deposição clandestina, aumentar a vida útil dos aterros e minimizar os

custos das administrações municipais no gerenciamento destes resíduos.

1.2 OBJETIVOS

1.2.1 Geral

• Analisar o potencial de uso de resíduos da construção civil de João Pessoa

como agregados miúdos na produção de concretos.

1.2.2 Específicos

• Identificar a composição dos resíduos de construção utilizados na pesquisa;

• Caracterizar os agregados miúdos reciclados de resíduos de construção civil de

João Pessoa utilizados na pesquisa;

• Obter a dosagem dos concretos obtidos a partir de agregados miúdos reciclados

de resíduos de construção civil;

• Analisar propriedades físicas, mecânicas e de durabilidade dos concretos

obtidos a partir de resíduos de construção civil.

1.3 ESTRUTURA DA DISSERTAÇÃO

Este trabalho é composto por seis capítulos.

O capítulo um refere-se à introdução, descrevendo o tema, os objetivos e a

justificativa para a realização deste trabalho.

O capítulo dois apresenta uma revisão bibliográfica sobre os resíduos de

construção e demolição, abordando a definição, classificação e composição destes materiais,

bem como o panorama da reciclagem no mundo, no Brasil e em João Pessoa. Também são

identificadas as características dos agregados reciclados e sua influência nas propriedades do

concreto fresco e endurecido.

O capítulo três compreende a apresentação dos materiais empregados na pesquisa

e da metodologia utilizada.

O capítulo quatro apresenta os resultados obtidos, com suas respectivas

discussões.

No capítulo cinco, são apresentadas as conclusões deste trabalho e no capítulo seis

as sugestões para pesquisas futuras.

2 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA

2.1 RESÍDUOS DE CONSTRUÇÃO E DEMOLIÇÃO (RCD)

2.1.1 Definição e classificação

Os resíduos de construção e demolição (RCD) podem ser definidos, de uma forma

mais simplificada, como resíduos provenientes de construções, reparos, reformas, e

demolições de edificações e de estradas.

A Resolução n

307 do CONAMA (Conselho Nacional do Meio Ambiente)

apresenta uma definição mais abrangente. Assim, segundo essa resolução os resíduos de

construção civil são os provenientes de construções, reformas, reparos e demolições de obras

de construção civil, e os resultantes da preparação e escavação de terrenos, tais como 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, etc., comumente chamados de entulhos de obras, caliça ou

metralha.

Esta mesma resolução classifica os RCD de acordo com o potencial de reciclagem

em quatro classes distintas:

• (Classe A) são os resíduos reutilizáveis, tais como:

a) de construção, demolição, reformas e reparos de pavimentação e de outras

obras de infra-estrutura, inclusive solos provenientes de terraplenagem;

b) de construção, demolição, reformas e reparos de edificações, componentes

cerâmicos (tijolos, blocos, telhas, etc.), argamassa e concreto;

c) de processo de fabricação e/ou demolição de peças pré-moldadas em

concreto (blocos, tubos, etc.), produzidas nos canteiros de obras.

• (Classe B) são os resíduos recicláveis para outras destinações, tais como,

plásticos, papel/papelão, metais, vidros, madeiras e outros.

• (Classe C) são os resíduos para os quais não foram desenvolvidas tecnologias

ou aplicações economicamente viáveis, que permitam a sua

reciclagem/recuperação, a exemplo dos produtos oriundos do gesso.

• (Classe D) são os resíduos perigosos, oriundos do processo de construção,

tais como tintas, solventes, óleos e outros, ou aqueles contaminados, oriundos

de demolições, reformas e reparos de clínicas radiológicas, instalações

industriais e outros.

Os resíduos devem ser classificados do ponto de vista ambiental, para que possam

receber destino e manuseio adequados. Nesse contexto, de acordo com a NBR 10.004

(ABNT, 2004a)- “Resíduos Sólidos − Classificação”, os RCD podem ser classificados como

inertes (Classe II-b), uma vez que quando submetidos a testes de solubilização os mesmos não

apresentam nenhum de seus constituintes solubilizados a concentrações superiores aos

padrões de potabilidade da água. No entanto, alguns autores contestam esta classificação.

Segundo Oliveira (2003), os RCD podem conter materiais de pinturas ou substâncias de

tratamento de superfícies, entre outras, que podem percolar pelo solo, contaminando-o.

Angulo e John (2002), mostram, a partir de levantamento bibliográfico internacional, que

componentes orgânicos como plásticos, tintas, óleos e madeiras, bem como o amianto e

algumas substâncias orgânicas podem contaminar aterros ou colocar em risco a saúde das

pessoas.

2.1.2 Composição

Os resíduos de construção e demolição apresentam características bastante

peculiares. De acordo com Carneiro et al (2001), a composição, a quantidade e as

características desses resíduos depende de muitos aspectos, dentre os quais destacam-se: os

tipos de matérias-primas predominantes e/ou disponíveis, o nível de desenvolvimento

econômico na região, a demanda por novas construções e o nível de desenvolvimento da

indústria de construção local, como por exemplo, a qualificação da mão-de-obra envolvida ou

as técnicas construtivas utilizadas.

Segundo Levy (1997), a composição dos resíduos de construção está diretamente

relacionada com a fonte que os originou (construções, reformas, demolições) e com o

momento da coleta da amostra. Pode ainda, ser atribuída ao período, à técnica de amostragem

utilizada e ao local da coleta da amostra (CARNEIRO et al. 2001, PINTO, 1999).

Na construção de edifícios nos países desenvolvidos, por exemplo, são gerados

altos percentuais de papel e plástico, provenientes das embalagens dos materiais. No mesmo

tipo de obra, nos países em desenvolvimento, gera-se grande quantidade de resíduos de

concreto, argamassa, blocos, entre outros, devido às altas perdas no processo (CARNEIRO et

al., 2001).

Os tipos de obras predominantes na região também podem influenciar na

composição dos RCD, conforme mostra a Tabela 2.1, a seguir.

Tabela 2.1: Componentes do RCD em relação ao tipo de obra em que foi gerado.

Trabalhos

Rodoviários

(%)

Escavações

(%)

Sobras de

Demolições

(%)

Obras

Diversas (%)

Sobras de

limpeza (%)

Concreto 48,0 6,1 54,3 17,5 18,4

Tijolos - 0,3 6,3 12,0 5,0

Areia 4,6 9,6 1,4 3,3 1,7

Solo, poeira e lama 16,8 48,9 11,9 16,1 30,5

Rocha 7,0 32,5 11,4 23,1 23,9

Asfalto 23,5 - 1,6 - 0,1

Metais - 0,5 3,4 6,1 4,4

Madeira de

Construção

0,1 1,1 7,2 18,3 10,5

Papel e matérias

orgânicas

- 1,0 1,6 2,7 3,5

Outros - - 0,9 0,9 2,0

Fonte: HONG KONG POLYTHECHNIC (1993), apud LEVY; HELENE (1997)

Zordan (2000) enfatiza que o RCD possivelmente seja o mais heterogêneo de

todos os resíduos industriais, e ainda que sua composição química está relacionada com a

composição dos materiais que o originam. Em seus estudos ele analisou a variabilidade dos

agregados reciclados em algumas propriedades mecânicas do concreto. O autor verificou que

a variação da composição dos agregados provocou uma diferença entre 13% e 30% na

resistência à compressão axial dos concretos com agregados reciclados em relação ao

concreto de referência.

Muitas pesquisas têm analisado a composição dos RCD em diferentes cidades

brasileiras e também em outros países, comprovando a variabilidade destes materiais. A

Tabela 2.2 apresenta os resultados encontrados por diversas pesquisas para algumas cidades

brasileiras, onde se evidencia uma maior participação de materiais cimentícios (concreto e

argamassa) e materiais cerâmicos na composição dos RCD. Desta forma, pode-se concluir

que parcelas significativas na composição dos resíduos são passíveis de reciclagem.

Tabela 2.2: Composição, em porcentagens, do RCD em diversas cidades brasileiras.

Origem

São Paulo Ribeirão Salvador Florianópolis

Material

Preto/SP

Concreto e Argamassa 33 59 53 37

Solo e Areia 32 - 22 15

Cerâmica 30 23 14 12

Rochas - 18 5 -

Outros 5 - 6 36

Fonte: Carneiro, 2005. (1) Brito Filho, 1999, citado por John, 2000. (2) Zordan, 1997. (3) PROJETO ENTULHO

BOM, 2001. (4) Xavier et. al., 2002.

2.1.3 Impactos ambientais causados pelos RCD

A cadeia produtiva da construção civil é responsável por uma parcela de

aproximadamente 15% do PIB brasileiro (HABITARE, 2003). Este tamanho reflete o papel

gigantesco que o setor tem em proporcionar um ambiente construído adequado para a

população e suas complexas atividades econômicas. Além do macro-setor ser um dos maiores

da economia ele produz bens de maiores dimensões físicas do planeta, sendo

conseqüentemente o maior consumidor de recursos naturais de qualquer economia (JOHN,

2000). Além dos recursos extraídos, deve-se mencionar a geração de poluição, como emissão

de poeira e gás carbônico.

Outro aspecto importante que deve ser considerado quando se analisa o impacto

ambiental causado pela construção civil, é a geração de resíduos. Estes, na maioria dos

centros urbanos brasileiros, já representam um grave problema que vem se agravando com o

crescente adensamento das cidades e a falta de espaço para destinação final desses resíduos

(CARNEIRO et al., 2004).

O valor da geração de resíduos depende da intensidade da atividade de construção

em cada país, da tecnologia empregada e das taxas de desperdícios e manutenção. A Tabela

2.3 apresenta valores da geração de RCD em alguns países.

Tabela 2.3: Estimativas da geração de resíduos de construção em diferentes países

Quantidade anual

País

Mt/ano kg/hab

Suécia 1,2 - 6 136 – 680

Holanda 12,8 – 20,2 820 – 1300

EUA 136 – 171 463 – 584

Reino Unido 50 – 70 880 – 1120

Bélgica 7,5 – 34,7 735 - 3359

Dinamarca 2,3 – 10,7 440 – 2010

Itália 35 – 40 600 – 690

Alemanha 79 – 300 963 – 3658

Japão 99 785

Portugal 3,2 325

Brasil

−

220 -670

Fonte: Vieira

2003.

De acordo com Pinto (2005), atividade da construção civil gera a parcela

predominante da massa total de resíduos sólidos urbanos produzidos em algumas cidades

paulistas, como pode ser observado na Tabela 2.4.

Tabela 2.4: Dados sobre a geração de resíduos de RCD em algumas cidades paulistas

Município Geração

Diária (T.)

Participação em Relação aos Resíduos

Sólidos Urbanos

São Paulo 17.240 55%

Guarulhos 1.308 50%

Diadema 458 57%

Campinas 1.800 64%

Piracicaba 620 67%

São José dos Campos 733 67%

Ribeirão Preto 1.043 70%

Jundiaí 712 62%

São José do R. Preto 687 58%

Santo André 1.013 54%

Fonte: Pinto (2005).

A deposição irregular do RCD é um fenômeno internacional e no Brasil tem

importantes efeitos na qualidade ambiental urbana e nos custos das prefeituras (PINTO,

1999). A deposição irregular do RCD na malha urbana tem sido relacionada com enchentes,

causadas por assoreamento de córregos, com prejuízos à paisagem, obstrução de vias de

tráfegos e com proliferação de doenças. A coleta e o transporte do RCD para áreas de

depósitos cada vez mais afastadas das regiões centrais congestionam o tráfego. Além disso, o

recolhimento dos resíduos depositados ilegalmente representa um custo significativo para as

administrações municipais.

Em grande parte, o aumento das deposições irregulares se deve ao acelerado

processo de adensamento urbano dos últimos anos, que fez com que a disponibilidade de

áreas mais próximas dos centros urbanos se esgotassem rapidamente e se criasse a

necessidade de recurso a áreas cada vez mais periféricas. Dessa forma, o distanciamento e o

esgotamento crescentes de bota-foras constitui fator complicador para as ações corretas de

coleta e disposição dos RCD, pois o componente custo de coleta é parcela determinante,

mesmo em cidades onde os percursos sejam menores que nas regiões metropolitanas

(CARNEIRO et al, 2001).

Um outro problema que vem sendo agravado pela disposição inadequada dos

RCD são as enchentes ocorridas em municípios de médio e grande porte que, com poucas

exceções, se devem à ocupação urbana das zonas de espraiamento de importantes cursos d

água, sendo muito freqüente o pré-aterramento dessas áreas com a deposição de RCD

(PINTO, 1999).

De acordo com Pinto (1999), há outros impactos significativos decorrentes da

elevada geração de RCD, de sua deposição irregular e da atração que estas deposições

exercem sobre outros tipos de resíduos sólidos. São atraídos resíduos classificáveis como

volumosos, para os quais também não são oferecidas soluções aos geradores (resíduos

vegetais e outros não-inertes), que aceleram a deterioração das condições ambientais locais.

Diante desse cenário, o poder público deve exercer um papel fundamental para

disciplinar o fluxo dos RCD, utilizando instrumentos para regular a sua gestão adequada.

Além disso, se faz necessária uma mudança de cultura por parte de todos os agentes

envolvidos, com vistas à melhoria das condições de vida no planeta.

2.2 RECICLAGEM DOS RCD

2.2.1 Panorama da reciclagem no mundo

A construção civil é uma das atividades mais antigas que se tem conhecimento e

desde os primórdios da humanidade foi executada de forma artesanal, gerando grande

quantidade de resíduos. Tal fato despertou a atenção dos construtores já na época do Império

Romano, e desta época datam os primeiros registros de utilização de resíduos reciclados na

produção de novas obras.

Todavia, a primeira aplicação significativa de resíduo reciclado foi registrada após

o fim da segunda guerra mundial, na reconstrução das cidades européias, que tiveram seus

edifícios totalmente destruídos e o entulho resultante foi britado para produção de agregados

visando atender a demanda da época (WEDLER, apud LEVY, 1997). Assim, pode-se afirmar,

que a partir dali, caracterizou-se o início do desenvolvimento da tecnologia de reciclagem de

resíduos de construção e demolição.

Países como Estados Unidos, Japão, Holanda, Bélgica, França, Alemanha,

Dinamarca, entre outros, já perceberam a importância da reciclagem e têm pesquisado

intensamente o assunto, visando estabelecer procedimentos para obtenção de um padrão de

qualidade para os agregados reciclados (LEVY, 2001).

Nos Estados Unidos, na década de 1990, os governos dos estados norte-

americanos começaram a elaborar leis que regulamentavam a disposição final dos resíduos de

construção e demolição. Atualmente, mineradoras já adicionam alguns percentuais de

agregados reciclados aos agregados extraídos das jazidas. No programa de reciclagem da

cidade de Los Angeles, o custo com reciclagem é cerca da metade do custo dos aterros norte-

americanos (ZORDAN, 2002; JOHN e AGOPYAN, 2000).

No Japão também vêm sendo obtidos avanços significativos no que diz respeito à

reciclagem. Em 1991, em Tóquio já existiam 12 instalações de reciclagem, exclusivamente

para resíduos de concreto, processando 10000 toneladas ao dia e gerando novos produtos a

custo inferior ao dos agregados convencionais (HONG KONG, 1993, apud PINTO, 1999,

p. 88). Nesse país, atualmente dois terços do resíduo de concreto demolido já é utilizado na

pavimentação de rodovias. Além disso, o uso desses resíduos para a produção de novos

concretos está sendo estimulado (VASQUEZ e BARRA, 2000).

Em praticamente todos os países membros da Comunidade Européia existem

instalações de reciclagem de RCD, normas e políticas específicas para esse tipo de resíduo.

Segundo Vasquez (2001), a Europa recicla quase sua totalidade dos resíduos de construção e

demolição.

A Holanda se destaca pelo grau de desenvolvimento da técnica de reciclagem e

pelos incentivos dados à mesma. Atualmente, cerca de 95% de todo resíduo gerado

anualmente nesse país é reciclado (DORSTHORST e HENDRICKS , 2000, apud LEITE,

2001, p. 51).

Na Catalunha, Espanha, as construções que enviam seus resíduos as recicladoras,

são isentas das taxas para o transporte e execução deste serviço. Em outros países da

Comunidade Européia, as taxas cobradas pelos aterros desencorajam a deposição de resíduos

nos mesmos (PINTO, 2000).

A partir de 1988 a Comunidade Européia executou um número considerável de

obras em concreto produzido com agregados reciclados, de concreto, de alvenaria, assim

como da mistura de ambos. Como por exemplo, pode-se citar o edifício do meio-ambiente do

BRE (Building Research Estabilishment), construído no Reino Unido, em 1996; a eclusa da

Hidrovia de Haandrick , na Holanda e a eclusa de Berendrecht, na Bélgica (LEVY, 2001).

No âmbito internacional, foram desenvolvidas propostas de especificações e

diretrizes para normalização de agregados reciclados, dentre as quais destacam-se as

apresentadas a seguir:

• proposição de norma para uso do agregado reciclado em concreto, elaborada

pela B.C.S.J. (Building Contractor Society of Japan), em 1977, a qual prevê o

uso apenas de concreto para produção de agregados reciclados (LEITE, 2001);

• diretriz TC 121-DRG da RILEM (The International Union of Testing and

Research Laboratories for Materials and Structures), que considera apenas o

uso da fração graúda do agregado reciclado e determina critérios para o

cálculo de projetos de estruturas de concretos reciclados, baseados nas

exigências dos concretos convencionais;

• norma holandesa do CUR (Comissie vor Uitvoering van Research - Comissão

de desenvolvimento e Pesquisa);

• adendo à norma dinamarquesa regular de concreto, de 1995 (LIMA, 1999).

Apesar de já haver locais onde são utilizados agregados reciclados e das

normalizações existentes, ainda não se percebe um uso massivo destes materiais na produção

de concretos. De acordo com Simpson (1999), apud Lovato (2007), a indústria de agregado

reciclado e a indústria da demolição devem trabalhar juntas, estocando os materiais de

demolição, formando “pedreiras” de material para reciclagem. Essa solução apresenta

conseqüências econômicas, práticas e ambientais, pois esse local de estocagem deve situar-se

próximo a grandes cidades, onde o potencial de geração de resíduos e a demanda são maiores.

2.2.2 Panorama da Reciclagem no Brasil

No Brasil, os primeiros estudos sistemáticos sobre a reciclagem de resíduos de

construção foram realizados na década de 1980, pelo arquiteto Tarcísio de Paula Pinto, cujo

trabalho analisou o uso dos reciclados para a produção de argamassas (LEVY, 1997).

Recentemente, a pesquisa sobre reciclagem vem crescendo com autores como Zordan (1997),

Miranda (2000), Levy (2001), Leite (2001), Vieira (2003), entre outros, que abordam a

utilização dos resíduos de construção em argamassas e concretos.

No país, a reciclagem de RCD encontra-se atrasada, apesar da escassez de

agregados nas regiões metropolitanas e, especialmente, se comparada à dos países europeus.

No entanto, instalações de reciclagem já foram implantadas em algumas cidades como Belo

Horizonte, Ribeirão Preto, Brasília, São José dos Campos, São Paulo, Vinhedo, Piracicaba,

Guarulhos, São José do Rio Preto e João Pessoa (LEVY, 2001).

Na maioria das cidades brasileiras os modelos de gestão são baseados em ações de

caráter meramente corretivo (PINTO, 1999). Porém, algumas cidades estão buscando

equacionar o problema dos RCD através da implantação de sistemas de gerenciamento mais

elaborados, a exemplo de Belo Horizonte e Salvador. No município de João Pessoa a

Prefeitura Municipal através da EMLUR (Empresa Municipal de Limpeza Urbana) está

implantando o Plano Integrado de Gerenciamento de Resíduos da Construção, conforme será

apresentado na seção 2.3.

Belo Horizonte é referência nacional na gestão dos RCD. Desde 1993, a

Superintendência de Limpeza Urbana (SLU) vem desenvolvendo o plano de gestão dos RCD

no município, composto pelo Programa de Correção Ambiental e Reciclagem dos resíduos de

Construção, que inclui ações específicas para captação, reciclagem, informação ambiental e

recuperação de áreas degradadas (PINTO, 1999). O programa possui como sistema de

beneficiamento duas estações de reciclagem de RCD, as quais receberam em 2003, cerca de

117.312t de entulho. Outra estação está em implantação e ainda está prevista a instalação de

uma quarta usina, no vetor leste-nordeste da cidade. O programa compõe-se também de uma

rede de Unidades de Recebimento de Pequenos Volumes-URPV, destinada a atender aos

pequenos geradores (até 2m

), em parceria com os carroceiros.

Em Salvador, Bahia, a situação inadequada da deposição de entulho e a

necessidade de agilizar as ações de melhoria na limpeza urbana indicavam a necessidade de

adoção de medidas que viessem a corrigir os problemas gerados. Desta forma, foi implantado

pela prefeitura, o Projeto de Gestão Diferenciada do Entulho que tem como objetivo

transformar o descarte clandestino em disposição correta dos RCD através da adoção de uma

política ordenadora que busque a remediação da degradação gerada, a integração dos agentes

envolvidos, a redução máxima da geração dos RCD, o seu reaproveitamento e reciclagem

(CARNEIRO et al., 2001). O plano baseia-se na descentralização do recebimento, do

tratamento e do destino final do entulho, com áreas estrategicamente localizadas, próximas

aos centros de geração de entulho, selecionadas dentre as escolhidas pela população para

disposição aleatória do resíduo, as quais são oficializadas e denominadas Posto de Descarga

de Entulho (PDE) e Base de Descarga de Entulho (BDE).

a) Recomendações Normativas

Há um conjunto de leis e políticas públicas, além de normas técnicas

fundamentais na gestão dos RCD, contribuindo para minimizar os impactos ambientais.

Dentre as quais destacam-se as descritas a seguir.

i) Resolução n

307 do CONAMA

Esta resolução entrou em vigor em janeiro de 2003 e estabelece diretrizes,

critérios e procedimentos para gestão dos resíduos da construção civil, disciplinando as ações

necessárias de forma a minimizar os impactos ambientais causados pelo setor.

Dentre os aspectos abordados por esta resolução merecem destaque os seguintes:

• A classificação dos resíduos da construção de acordo com o seu potencial para

reutilização e reciclagem (Art. 3

);

• A prioridade a não geração dos resíduos e, secundariamente, a redução, a

reutilização, a reciclagem e destinação final (Art. 4

);

• A proibição da disposição dos resíduos da construção em aterros de resíduos

domiciliares em áreas de “bota fora”, em encostas, corpos d’água, lotes vagos

e em áreas protegidas pela lei (Art. 4

);

• A obrigatoriedade da elaboração, como instrumento de Resíduos da

Construção Civil (Art. 5

), o qual deverá incorporar:

− Programa Municipal de Gerenciamento de Resíduos da Construção Civil, a ser

elaborado, implementado e coordenado pelos municípios e pelo Distrito

Federal, e deverá estabelecer diretrizes técnicas e procedimentos para o

exercício das responsabilidades dos pequenos geradores (Art.7

);

− projetos de gerenciamento dos resíduos da construção civil, que deverão ser

elaborados e implementados pelos grandes geradores e terão como objetivo

estabelecer os procedimentos necessários para manejo e destinação

ambientalmente adequados dos resíduos (Art. 8

ii) NBR 15112 – “Resíduos sólidos da construção civil e resíduos volumosos – Áreas de

transbordo e triagem – Diretrizes para projetos, implantação e operação” (ABNT, 2004b).

O principal objetivo desta Norma é estabelecer diretrizes e critérios de projetos,

implantação e operação de áreas de transbordo e triagem de resíduos da construção civil e

resíduos volumosos. Determina as condições gerais para projeto, informação cadastral,

memorial descritivo, plano de controle para a recepção, sistemas de proteção ambiental, entre

outros.

iii) NBR 15113 – “Resíduos sólidos da construção civil e resíduos inertes – Aterros –

Diretrizes para projetos, implantação e operação” (ABNT, 2004c).

Esta Norma estabelece os requisitos para projetos, implantação e operação de

aterros de resíduos sólidos da construção civil classe A, conforme classificação da Resolução

do CONAMA, e de resíduos inertes. Tem como objetivos: o armazenamento de materiais de

forma segregada, possibilitando o uso futuro; a disposição destes materiais, com vistas à

futura utilização da área; e a proteção das coleções hídricas superficiais ou subterrâneas

próximas.

De acordo com essa Norma, devem ser observados critérios para a localização dos

aterros, de modo que seja causado o mínimo impacto ambiental, que a maioria da população

vizinha aceite a implantação do aterro e que esta esteja de acordo com a legislação de uso do

solo e ambiental. Para a avaliação da adequabilidade do local, devem ser observados, entre

outros aspectos, os seguintes: a geologia, a hidrologia, a vegetação, as vias de acesso, a área e

o volume disponíveis e a vida útil.

iv) NBR 15114 – “Resíduos sólidos da construção civil – Áreas de reciclagem – Diretrizes

para projeto, implantação e operação” (ABNT, 2004d).

Esta norma estabelece os requisitos para projeto, implantação e operação de áreas

de reciclagem de resíduos sólidos da construção civil pertencentes à classe A. Ela é aplicada

na reciclagem de materiais já triados para a produção de agregados com características para a

aplicação em obras de infra-estrutura e edificações. A reciclagem deve ser feita de forma

segura, sem comprometer o ambiente, as condições de trabalho das operadoras dessas

instalações e a qualidade de vida das populações vizinhas.

Para a escolha do local de implantação da central de reciclagem devem ser

observados os mesmos critérios que para os aterros: deve ser causado o mínimo impacto

ambiental, a maioria da população vizinha tem de aceitar a implantação da central de

reciclagem e que esta esteja de acordo com a legislação de uso do solo e ambiental. Para a

avaliação da adequabilidade do local, devem ser tomados cuidados com aspectos relacionados

à hidrologia, à vegetação e às vias de acesso.

v) NBR 15115 – “Agregados reciclados de resíduos sólidos da construção civil – Execução

de camadas de pavimentação – Procedimentos” (ABNT, 2004e).

O objetivo desta Norma é estabelecer padrões para o emprego de agregados

reciclados de resíduos sólidos da construção civil em camadas de pavimentação de ruas, base

e sub-base de pavimentos e como cobrimento primário de ruas não pavimentadas.

vi) NBR 15116 – “Agregados reciclados de resíduos sólidos da construção civil – Utilização

em pavimentação e preparo de concreto sem função estrutural – Requisitos” (ABNT, 2004f).

Esta Norma estabelece os requisitos para o emprego de agregados reciclados de

resíduos sólidos da construção civil em obras de pavimentação viária e preparo de concreto

sem função estrutural.

2.3 SITUAÇÃO DOS RESÍDUOS DE CONSTRUÇÃO CIVIL EM JOÃO PESSOA

Devido ao crescente processo de urbanização, o município de João Pessoa

apresenta um elevado índice de geração de resíduos de construção e demolição. Segundo a

Autarquia Especial Municipal de Limpeza Urbana (EMLUR), são geradas mensalmente quase

10 mil toneladas de resíduos de construção e demolição.

Para destinação final adequada dos resíduos de construção e demolição, a cidade

dispunha até o ano de 2007, do Aterro Metropolitano de João Pessoa, situado à margem

direita da BR 101, em Mussuré, distante cerca de 20km do centro urbano da cidade. O Aterro

é administrado pelo CODIAM (Consórcio de Desenvolvimento Intermunicipal da Área

Metropolitana de João Pessoa) e possui uma área total de 100ha e área útil de 30ha. Todavia,

apenas uma pequena parte dessa área era disponibilizada para recepção de resíduos de

construção e demolição, os quais eram misturados com o material de escavação das células e

aproveitados para recobrimento das mesmas.

O transporte dos RCD gerados na cidade é realizado por três empresas coletoras

licenciadas pela EMLUR e atuantes na região. Todavia, essa atividade também vem sendo

realizada por caminhões comuns com capacidade de 5 a 10m

e veículos de tração animal, os

quais geralmente depositam os resíduos em locais inadequados. De acordo a EMLUR, as

empresas licenciadas recolheram em 2007, cerca de 2.860t./mês desses resíduos.

O município já enfrenta a problemática da deposição irregular destes resíduos que,

ao longo de vias e logradouros públicos e áreas de proteção permanente como encostas e leito

de corpos hídricos (Figuras 2.1a e b), dentre outros, vêm sendo depositados de forma

irresponsável, ocasionando transtornos à sociedade.

Figura 2.1: (a) Deposição irregular de resíduos ao longo de vias e logradouros públicos. (b) Deposição de

resíduos no leito de corpos hídricos. Fonte: Prefeitura Municipal de João Pessoa (2007).

Em estudo realizado pela EMLUR, foram identificados no Município, 128 locais

de deposição clandestina (bota-foras clandestinos). Na Figura 2.2 a seguir, são identificados

alguns destes pontos distribuídos pelos bairros da cidade.

Figura 2.2: Localização de pontos de deposição clandestina em João Pessoa. Fonte: PMJP (2007)

Diante desse cenário, e visando atender às determinações da Resolução n 307 do

CONAMA, a Prefeitura Municipal de João Pessoa publicou a Lei n

11.176, de 10 de outubro

de 2007, que institui o Sistema de Gestão Sustentável dos Resíduos de Construção Civil e

Demolições e o Plano Integrado de Gerenciamento de Resíduos de Construção Civil e

Demolições.

Dentre os vários artigos desta lei, merecem destaque os seguintes:

• proibição da disposição dos RCD em encostas, corpos d água, lotes de

terrenos não identificados, passeios e vias públicas, áreas não licenciadas e

áreas protegidas pela lei;

• definição de grandes volumes de RCD como aqueles contidos em volumes

superiores a 2,5m

e de pequenos volumes àqueles inferiores a 2,5m

;

• obrigatoriedade na elaboração e implementação do Projeto de

Gerenciamento de Resíduos da Construção Civil e Demolição (PGRCD),

para os geradores, públicos ou privados, cujos empreendimentos requeiram

a expedição de alvará;

• obrigatoriedade da apresentação do Projeto de Gerenciamento de Resíduos

da Construção Civil e Demolição, para os participantes de licitações

públicas, bem como da comprovação da regularidade dos agentes

responsáveis pelas atividades de transporte, triagem e destinação de

resíduos, no ato da assinatura de contratos públicos;

• exigência para empreendimentos geradores de resíduos de construção , da

apresentação dos documentos de controle de transporte de resíduos(CTR)

ou outros documentos de contratação de serviços indicados no PGRCD

comprovadores da correta triagem, transporte e destinação dos resíduos

gerados, na ocasião da liberação do habite-se pelo órgão competente;

• instituição do Plano Integrado de Gerenciamento de Resíduos da

Construção civil e Demolição, cujo objetivo é a facilitação da correta

disposição, o disciplinamento dos fluxos e dos agentes envolvidos e a

destinação adequada dos RCD gerados no município.

O Plano Integrado de Gerenciamento de Resíduos da Construção civil e

Demolição incorpora:

• Programa Municipal de Gerenciamento de Resíduos da Construção e

Demolição, no caso dos pequenos geradores;

• os projetos de Gerenciamento dos Resíduos da Construção e Demolição, no

caso dos grandes geradores.

O Plano Integrado de Gerenciamento de Resíduos da Construção civil e

Demolição integra o Sistema de Gestão Sustentável de Resíduos da Construção civil e

Demolição, o qual inclui as seguintes ações:

• implantação de uma rede de pontos de recebimento para pequenos volumes

de RCD, denominados de Ecopontos, em locais estratégicos da cidade;

• uma rede de áreas para recepção de grandes volumes (áreas de transbordo e

triagem, áreas de reciclagem e aterros de resíduos da construção civil e de

demolição;

• controle e fiscalização dos agentes envolvidos;

• informação e educação ambiental dos munícipes, dos transportadores e das

instituições sociais multiplicadoras.

No que diz respeito aos ecopontos, estes devem receber dos munícipes e pequenos

transportadores cadastrados, descargas de RCD, limitadas ao volume de 2,5m

, para triagem

obrigatória, posterior transbordo e destinação adequada dos diversos componentes. A Figura

2.3 apresenta a rede de ecopontos a ser implantada no município de João Pessoa.

Figura 2.3: Mapa dos pontos de recebimento dos RCD para pequenos geradores. Fonte: Prefeitura Municipal de

João Pessoa (2007).

Visando atender aos grandes geradores, a Prefeitura Municipal, estabeleceu a

criação de duas áreas para manejo dos resíduos: a usina de reciclagem e o ponto de

recebimento do Alto do Céu, localizado no bairro de Mandacaru.

A Prefeitura Municipal, sob a responsabilidade da EMLUR, implantou, em

novembro de 2007, a Unidade de Triagem e Beneficiamento de Resíduos da Construção civil

e Demolição, que fica localizada no bairro de José Américo e tem capacidade para gerar 20

toneladas por hora de agregados reciclados. O material reciclado nesta Unidade está sendo

destinado ao uso geral na Secretaria de Infra-estrutura, como sub-base de vias públicas. Na

Figura 2.4 pode-se observar a Unidade de Triagem e Beneficiamento de Resíduos da

Construção Civil de João Pessoa.

Figura 2.4: Unidade de Triagem e Beneficiamento de RCD de João Pessoa

2.4 AGREGADOS RECICLADOS

2.4.1 Características dos agregados reciclados

a) Composição granulométrica

A distribuição granulométrica dos agregados é importante na determinação das

características dos concretos, à medida que influencia na trabalhabilidade, na resistência

mecânica, na absorção de água, no consumo de aglomerantes, bem como na permeabilidade

destes materiais.

A granulometria dos agregados reciclados varia conforme o tipo de resíduo

processado, os equipamentos utilizados no beneficiamento e a granulometria do resíduo antes

de ser processado. Assim, a curva granulométrica é característica de cada tipo particular de

resíduo, (LIMA, 1999).

Conforme Levy (2001), ainda não há um consenso no meio técnico a respeito da

granulometria ideal para o agregado natural ou reciclado. Portanto, segundo o autor, a curva

granulométrica não deve ser utilizada como parâmetro para seleção de um agregado destinado

a produção de concretos. Todavia, pode ser considerada como critério orientativo para prever

a trabalhabilidade destes materiais.

De acordo com Lima (1999), para uso em concretos e argamassas pode-se realizar

o peneiramento do material reciclado, visando obter curvas granulométricas similares às dos

agregados convencionais. No entanto, este procedimento pode levar ao aumento do custo da

reciclagem, a dificuldades técnicas e desperdício de parcelas do reciclado. A NBR 15116

(ABNT, 2004f) recomenda a adição de agregados convencionais para correção da composição

granulométrica dos agregados reciclados.

Segundo Mehta e Monteiro (1994), a resistência do concreto pode ser influenciada

por uma mudança na granulometria do agregado, mesmo sem alterar a dimensão máxima e a

relação água/cimento, caso esta mudança altere a consistência e as características de

exsudação da mistura. Portanto, conforme Leite (2001) devem ser tomados cuidados com a

composição granulométrica dos agregados reciclados, de modo a produzir misturas

trabalháveis, com grau de compacidade satisfatória e que possibilitem o melhor desempenho

técnico e a redução do custo dos concretos produzidos.

b) Massa Específica e Massa Unitária

Os agregados reciclados apresentam, na maioria dos casos, massa específica e

massa unitária menores que os agregados naturais normalmente utilizados em concretos. Isto

pode ser explicado em parte, pelo fato de os resíduos de construção serem compostos por

materiais porosos. Como conseqüência, observa-se que as massas específicas de argamassas e

concretos elaborados com agregados reciclados também são menores que as argamassas e

concretos convencionais (LIMA, 1999).

Segundo Hansen (1992), os agregados reciclados apresentam massa específica

inferior à dos agregados naturais devido à argamassa antiga aderida às partículas dos

agregados. Shayan e Xu (2003, apud Lovato, 2007, p.45.) também atribuem à argamassa

aderida a massa específica mais baixa. Os autores encontraram para o agregado graúdo

estudado na condição saturada, superfície seca, uma massa específica de 2,56 kg/dm

. No

trabalho realizado por Vieira (2003), a autora encontrou valores de massa específica de 2,51

kg/dm

para os agregados miúdos reciclados e 2,52 kg/dm

para os agregados graúdos

reciclados. Valor semelhante foi encontrado por Gonçalves et al. (2007), para o agregado

miúdo reciclado obtido dos resíduos de Feira de Santana, 2,51 kg/dm

Carneiro et al. (2000), encontraram valores de massa específica na ordem de 2,59

kg/dm

e 2,19 kg/dm

para os agregados reciclados miúdo e graúdo, respectivamente. Para os

mesmos materiais, a massa unitária foi 1,30 e 1,07 kg/dm

, para o agregado miúdo e graúdo

respectivamente. Brito et al. (2005) realizaram estudo com agregados graúdos reciclados de

cerâmica encontraram valores de massa específica entre de 2,03 kg/dm

(seco) e 2,27 kg/dm

(saturado, superfície seca). Para o mesmo material a massa unitária foi 1,16 kg/dm

Os resultados de massa específica e massa unitária dos agregados reciclados

encontrados na bibliografia são muito variáveis, mesmo para materiais de composição

parecida. Essas diferenças podem ocorrer em virtude de aspectos como: tipo de

beneficiamento utilizado, composição do resíduo, granulometria e métodos de ensaio

utilizados para determinação destas propriedades.

Leite (2001) ressalta a importância de se conhecer as massas específica e unitária

dos agregados reciclados para a realização do estudo de dosagem dos concretos. Segundo a

autora, como os valores apresentados pelos agregados reciclados são inferiores aos dos

agregados naturais, deve ser realizada a compensação da quantidade de material reciclado nas

misturas, quando traços em massa de concretos convencionais são aplicados aos concretos

reciclados. Sem este procedimento o volume de material reciclado correspondente à massa

seria maior, resultando numa distorção entre os volumes de concreto convencional e reciclado

produzidos a partir de um mesmo traço.

c) Absorção de água

Os agregados reciclados apresentam absorção de água superior aos agregados

convencionais. Portanto, é muito importante levar em consideração esta característica, para

não prejudicar a durabilidade, nem dificultar a produção das argamassas e concretos

reciclados (LIMA, 1999). A alta absorção de água dos agregados reciclados é considerada na

Diretriz 121-DRG do RILEM (The International Union of Testing and Research Laboratories

for Materials and Structures), que trata do uso da parcela graúda do material em concretos. As

taxas de absorção máximas admissíveis são 10% e 20%, para agregados reciclados de

concreto e de alvenaria, respectivamente.

Vários autores admitem a elevada taxa de absorção dos agregados reciclados de

concreto, e atribuem esta característica à camada de argamassa antiga aderida às partículas do

material (LEVY, 1997; BAZUCCO, 1999 e ZORDAN, 1997). Para Barra (1996), a

quantidade de água que o material pode absorver depende de fatores como a condição inicial

de umidade do agregado, o tempo de permanência de contato do material com a água, se o

agregado entra primeiro em contato com a água ou com a pasta de cimento, entre outros.

Conforme Lima (1999), devido à maior absorção do agregado reciclado, vários

autores recomendam a pré-molhagem do material reciclado antes do uso, para evitar que ele

retire parte da água necessária à hidratação do cimento e ganho de resistência do concreto.

A norma NBR 15116 (ABNT, 2004), que estabelece requisitos para utilização dos

agregados reciclados em concretos sem função estrutural, recomenda a pré-molhagem,

empregando valores em torno de 80% da taxa de absorção do agregado. Segundo esta norma,

os agregados reciclados de resíduos de concreto devem apresentar taxa de absorção de no

máximo 12 % para o agregado miúdo e 7% , no caso do agregado graúdo. Segundo Leite

(2001), compensar parcialmente a taxa de absorção dos agregados permite que não haja

excesso de água no concreto, evitando redução dos valores da resistência mecânica destes

materiais.

2.4.2. Influência dos agregados reciclados nas propriedades do concreto fresco

a) Trabalhabilidade

Dentre as propriedades do concreto no estado fresco, a trabalhabilidade pode ser

considerada como uma das mais importantes, uma vez que a mesma exerce grande influência

sobre as propriedades do concreto endurecido. De acordo com Mehta e Monteiro (1994), a

trabalhabilidade dos concretos está relacionada com a facilidade de mobilidade e com a

resistência à segregação ou à exsudação. Estas características são influenciadas por diversos

fatores, entre eles, consumo de água, consumo de cimento, aditivos e características dos

agregados.

Muitos autores afirmam que concretos com agregados reciclados apresentam

índices de consistência menores que os concretos convencionais executados no mesmo traço.

Tal fato é atribuído a maior porosidade apresentada pelo material reciclado, que leva a um

aumento da absorção de água do mesmo e a diminuição da quantidade de água livre das

misturas (LEVY, 1997, HENDRICKS E PIETERSEN, 1998).

A alta taxa de absorção de água dos agregados reciclados constitui um fator

preponderante para a heterogeneidade dos valores de abatimento dos concretos reciclados.

(QUEBAUD e BUYLE-BODIN, 1999, apud LEITE, 2001, p.82). Entretanto, os autores

afirmam que a pré-umidificação dos agregados reciclados antes da mistura para produção do

concreto se apresenta como uma boa alternativa para minimização deste problema. Além

disso, pode-se utilizar aditivos plastificantes ou superplastificantes. Contudo, o uso destes

produtos poderá incidir no custo final do concreto reciclado, reduzindo qualquer vantagem

econômica proporcionada pelo mesmo.

Leite (2001) avaliou a trabalhabilidade em concretos com agregados reciclados

obtidos dos RCD do aterro de inerte de Porto Alegre, em diferentes teores de substituição,

mantendo constante a relação a/c e constatou que estes concretos tendem a obter

trabalhabilidade insatisfatórias, principalmente com altos percentuais de agregado graúdo.

Todavia, a autora ressalta que as misturas apresentaram moldabilidade satisfatória quando

foram adensadas, exceto para teores de substituição de 100% dos agregados naturais, miúdo e

graúdo, pelos reciclados. Foi constatado também que o uso do agregado miúdo reciclado,

isoladamente, prejudica menos o abatimento.

Mansur et al (1999) analisaram a trabalhabilidade de concretos com agregados

graúdos reciclados de blocos cerâmicos. Neste estudo, os agregados foram imersos na água

por 24 horas e utilizados na condição saturada, superfície seca. Os autores concluíram que os

concretos reciclados apresentaram trabalhabilidade inferior a dos concretos de referência, fato

que eles atribuíram a textura rugosa e a forma angulosa dos agregados reciclados.

Hansen e Narud (1983) constataram que os concretos produzidos com agregados

reciclados de concreto necessitaram de 5% mais água que o concreto de referência para

alcançar a mesma trabalhabilidade. Além disso, observaram que a perda de abatimento dos

concretos reciclados é mais rápida que a dos concretos com agregados naturais.

2.4.3 Influência dos Agregados Reciclados no Concreto Endurecido.

a) Resistência à compressão

Entre as propriedades mecânicas dos concretos, a comumente considerada mais

importante é a resistência à compressão. Esta propriedade é universalmente aceita como base

para o projeto de estruturas, sendo seu controle facilmente realizado em laboratórios.

Segundo Mehta e Monteiro (1994), muitas propriedades do concreto como

módulo de elasticidade, estanqueidade, impermeabilidade e resistência à intempéries, são

relacionadas com à resistência à compressão e, portanto, podem ser deduzidas a partir dos

dados referentes a esta propriedade.

Banthia e Chan (2000) consideram que a diferença entre as resistências dos

concretos com agregados naturais e a dos concretos com agregados reciclados depende, entre

outros fatores, do teor de substituição dos agregados, da característica do concreto original, da

natureza e do nível de contaminantes, da quantidade de finos e argamassa aderida aos

agregados reciclados.

Zordan (1997) analisou a resistência à compressão de concretos produzidos com a

fração mineral do entulho reciclado. O autor chegou a valores de resistência do concreto

reciclado até 50% inferior à resistência do concreto de referência. Contudo, em seu estudo, ele

comparou concretos nos quais foi estabelecido como parâmetro de dosagem o índice de

consistência, ou seja, as relações água/cimento e os consumos de cimento das misturas eram

variáveis.

Levy e Helene (2000) analisaram o desempenho mecânico de três misturas de

concreto: uma de referência, a segunda utilizando 50% de agregado graúdo de concreto e a

terceira utilizando 50% de agregado graúdo de alvenaria, em três proporções (1:3 ; 1:4,5 e 1:6

), tendo como fator de controle das misturas o abatimento de (70 ± 20) mm. Os autores

observaram uma redução de 23% a 37% nos valores de resistência dos concretos com

agregado de alvenaria. Para as misturas com agregados reciclados de concreto foram obtidos

resultados semelhantes aos do concreto de referência.

Leite (2001) verificou um aumento da resistência à compressão de concretos

contendo apenas agregados miúdos reciclados com relação ao concreto de referência.

Segundo a autora, o agregado miúdo reciclado apresenta maior rugosidade, o que contribui

para melhorar a aderência pasta-agregado; granulometria mais contínua e maior teor de finos,

que reduzem a segregação, ajudam no efeito empacotamento e contribuem para a redução de

vazios no interior do concreto.

b) Resistência à tração

A influência do agregado reciclado de RCD na resistência à tração também vem

sendo estudada por alguns autores. Mansur et al (1999) avaliaram a resistência à tração em

concretos produzidos com agregados graúdos reciclados de blocos cerâmicos e concretos

convencionais, considerando relações a/c variando de 0,30 a 0,60. Os autores concluíram que

o concreto reciclado apresentou um aumento de 9% e 12% para a resistência à tração na

flexão e por compressão diametral, respectivamente, em relação ao concreto de referência.

Segundo os autores, este comportamento é atribuído à forma angular e à textura rugosa dos

agregados reciclados que proporcionam melhor aderência pasta/agregado.

Ajdukuwicz e Kliszczewicz (2002, apud Lovato , 2007), encontraram uma

redução da resistência à tração inferior a 10% no concreto com agregado reciclado, em

comparação ao concreto de referência. Os autores mencionam que estudos têm demonstrado

que o uso de adições no cimento como, por exemplo, a sílica ativa, ajuda a melhorar as

propriedades dos concretos com agregados reciclados.

Leite (2001) constatou que o uso do agregado miúdo reciclado contribuiu para

aumentar a resistência à tração dos concretos reciclados quando comparados aos concretos de

referência, principalmente para relações a/c mais altas. Em contrapartida, a autora verificou

que o agregado graúdo reciclado reduz muito à resistência à tração do concreto.

Lima et al (2007) avaliaram a resistência à tração de concretos produzidos com

50% e 100% de substituição do agregado miúdo natural por reciclado, para relações a/c,

variando de 0,50 a 0,80. Os resultados mostraram que os concretos reciclados apresentaram

uma redução de 7% a 31% na resistência à tração por compressão diametral, para misturas

com relação a/c de 0,65 e 0,50 e um incremento de 15% na resistência para relação a/c igual a

0,80. Os autores também constataram que para relação a/c igual a 0,50 a presença do

agregado reciclado não influencia na resistência à tração na flexão.

c) Absorção de água

De um modo geral, a durabilidade dos concretos, sejam eles com agregados

naturais ou reciclados, está relacionada com o transporte de fluidos neste material, sendo a

água considerada o principal agente.

De acordo com Mehta e Monteiro (1994), a água é o fator central para a maioria

dos problemas de durabilidade do concreto, pois ela pode ser a causa de muitos processos

físicos e a fonte de processos químicos de degradação. Além disso, os fenômenos físico-

químicos associados com os movimentos de água em sólidos porosos são controlados pela

permeabilidade.

Considerando que pela estrutura dos poros do concreto penetram, percolam ou

difundem-se agentes agressivos do meio ambiente, como CO

e cloretos, é importante analisar

a absorção de água e o índice de vazios. Segundo Levy (2001), estes índices representam a

estrutura dos poros e fornecem subsídios para avaliar a durabilidade.

Muitos estudos têm sido desenvolvidos visando compreender melhor a influência

dos agregados reciclados na durabilidade dos concretos (MOURA, 2007; VIEIRA, 2003;

LEVY e HELENE, 2000).

Sagoe-Crentsil, Taylor e Brown (2001) analisaram a absorção de água em

concretos convencionais e em concretos com agregados reciclados. Os resultados indicaram

um incremento de 25% na taxa de absorção dos concretos reciclados em relação aos concretos

convencionais. Os autores atribuíram este fato aos resíduos de argamassa antiga aderida às

partículas dos agregados, que propiciam um aumento de umidade no concreto.

Banthia e Chan (2000), também consideram que o aumento de permeabilidade e

absorção de água do concreto com agregado reciclado de resíduos de concreto, se deve à

argamassa aderida ao agregado, que potencializa o aumento do volume total de poros

acessíveis à água.

Lima et al. (2007) realizaram estudos sobre a absorção de água e índice de vazios

de concretos com agregado miúdo reciclado. Observaram um aumento na taxa de absorção e

na porosidade da ordem de 85% e 48%, respectivamente, em relação ao concreto de

referência. Segundo os autores, o aumento da porosidade dos concretos reciclados se deve à

maior porosidade do agregado reciclado, que potencializa o aumento do volume total de poros

acessíveis à água.

Da mesma forma que as propriedades mecânicas, a variabilidade de resultados nas

propriedades referentes à durabilidade pode ser atribuída, entre outros fatores, às diferenças

nos procedimentos experimentais adotados, o que dificulta a comparação entre os trabalhos

realizados.

d) Lixiviação

A vulnerabilidade do concreto frente às condições de agressividade do meio é um

aspecto importante na avaliação da vida útil das estruturas, tendo em vista que uma

durabilidade inadequada pode ocasionar várias complicações, comprometendo o desempenho

das mesmas.

Segundo Neville (1997), as causas da durabilidade inadequada das estruturas de

concreto podem ser agrupadas em três categorias: mecânicas, físicas e químicas.

No que diz respeito às causas químicas de deterioração do concreto, Mehta e

Monteiro (1994) consideram três tipos: hidrólise e lixiviação dos componentes da pasta de

cimento endurecida por água pura, trocas iônicas entre fluidos agressivos e componentes da

pasta de cimento endurecida, acompanhadas por lixiviação e reações causadoras de produtos

expansivos, tais como, expansão por sulfatos, reação álcalis-agregados e corrosão das

armaduras.

i) Hidrólise e lixiviação dos componentes da pasta de cimento

Em uma pasta de cimento bem hidratada, a fase sólida, que é composta

principalmente de silicatos e aluminatos de cálcio hidratados e hidróxido de cálcio, encontra-

se em estado de equilíbrio estável com um fluído nos poros com alto pH. A presença de íons

de Na

, K

e Ca

e OH

, em grandes concentrações, é responsável pelo valor alto do pH, de

12,5 a 13,5, do fluido nos poros da pasta. Quando a água entra em contato com a pasta de

cimento Portland, tende a hidrolisar ou dissolver os produtos contendo cálcio. Nestas pastas, o

hidróxido de cálcio é o constituinte mais suscetível à hidrólise, em virtude de sua solubilidade

relativamente alta em água pura (NEVILLE, 1997). Teoricamente, a hidrólise da pasta

continua até que a maior parte do hidróxido de cálcio tenha sido retirado por lixiviação, o que

aumenta a porosidade e também expõe os outros compostos cimentícios à decomposição

química quando na presença de espécies iônicas agressivas que porventura venham a entrar

em contato com o concreto.

De acordo com Mehta e Monteiro (1994), além da perda de resistência e da

despassivição das armaduras, com conseqüências para a corrosão, a lixiviação do hidróxido

de cálcio pode ser indesejável por razões estéticas. Freqüentemente, o produto lixiviado

interage com o CO

presente no ar, formando crostas brancas de carbonato de cálcio na

superfície. Este fenômeno é conhecido por eflorescência, conforme apresenta a Figura 2.5.

Figura 2.5: Aspecto de concreto em processo de lixiviação

ii) Reações por troca de cátions, acompanhadas por lixiviação

A reação por troca de cátions entre as soluções ácidas e os constituintes da pasta

de cimento Portland altera suas concentrações em busca do equilíbrio químico. Isto dissolve

sais solúveis tais como cloreto de cálcio e bicarbonato de cálcio que são removidos quando há

um processo de lixiviação. Isto pode aumentar a porosidade dos concretos, abrindo o sistema

para o ingresso de outros íons agressivos que podem estar no ambiente de exposição da

estrutura. Quando ocorre o que se chama de carbonatação, o CO

ao penetrar nos poros do

concreto, reage com a água que lá se encontra, formando ácido carbônico, conforme a

equação 2.1. As reações típicas de troca de cátions entre o ácido carbônico e o hidróxido de

cálcio presentes na pasta hidratada de cimento Portland, são apresentadas nas equações 2.2. e

2.3.

3222

COHOHCO

→

(Equação 2.1)

OHCaCOCOHOHCa

23322

2)(

→

(Equação 2.2)

A presença do CO

livre na água faz com que as reações das equações 2.1 e 2.2

continuem, resultando na transformação do carbonato de cálcio em bicarbonato de cálcio

solúvel, conforme a Equação 2.3.

23223

)(HCOCaOHCOCaCO

→

(Equação 2.3)

É importante ressaltar que, a alta alcalinidade do concreto é decorrente da

presença do hidróxido de cálcio e dos hidróxidos de sódio e de potássio que se formam

quando a água entra em contato com o cimento (NEVILLE, 1997). Essa alcalinidade favorece

a passivação das armaduras, protegendo-as da corrosão. Todavia, segundo Cascudo (1997), a

película protetora de caráter passivo pode ser perdida, descaracterizando-se, em decorrência

das seguintes condições:

• presença de uma quantidade suficiente de íons cloreto, que podem advir do

meio externo e atingir a armadura por difusão, ou podem já estar no interior

do concreto devido à água de amassamento ou agregados contaminados;

• diminuição da alcalinidade do concreto, devido às reações de carbonatação,

à penetração de substâncias ácidas em seu interior ou ainda da lixiviação da

solução alcalina intersticial pela água.

Do exposto, conclui-se que vários mecanismos de deterioração do concreto estão

relacionados com a alcalinidade da água dos poros desse material.

Assim, variações no pH das soluções intersticiais do concreto têm um papel

importante no tocante à avaliação da durabilidade desses materiais.

Segundo Torres (2004), apud Drever (1997), a variação do pH com o tempo tende

a seguir os estados de equilíbrio iônico, conforme apresentado na Tabela 2.5.

Tabela 2.5: Caminhos de reações e seus respectivos pH no equilíbrio do sistema

OHHCOCOCa

−−−

−−+

Mecanismo Reação pH

Dissolução de álcalis do cimento

Portland na ausência de CO

atmosférico

)1.0(2

MNaOHOHONa →+

)0.1( M

12.90

14.00

Dissolução do hidróxido de cálcio

imediatamente após a imersão em

solução neutra

−+

+↔ OHCaOHCa 2)(

12.40

OHCaCOCOOHCa

232

2 +↔++

−+

(1)

(2)

−−−+

+++↔+ OHHCOCOCaOHCaCO

10.33

Dissolução de carbonatos oriundos do

atmosférico acompanhado ou não

da dissolução do carbonato de cálcio

presente em agregados (ex: resíduos

de concreto e argamassas)

(3)

−−+

++↔+ OHHCOCaOHCaCO

8.48

Calcita: (1) Carbonatação do Hidróxido de Cálcio pelo CO

atmosférico; (2) equilíbrio entre o carbonato de cálcio e

seus íons em solução ausente de fonte de CO

atmosférico; (3) em condições normais de temperatura e pressão

atmosféricas com CO

na concentração de 0,03% vol (típico de ambientes ao ar).

Fonte: DREVER, J. I., (1997)

Como pode ser visualizado na Tabela 2.5, os equilíbrios nos estágios 1 e 2

provocados pela lixiviação do hidróxido de cálcio (CH) e dos álcalis do cimento forçam o pH

das soluções para valores em torno de 12,50. Este equilíbrio, na prática, poderia ser esperado

em regiões mais internas dos concretos onde há menor influência de agentes externos, como

por exemplo, o CO

. No caso da presença de altos teores de carbonatos nos agregados, como

naqueles oriundos dos de resíduos de argamassas (obviamente aquelas constituídas do

aglomerante aéreo hidróxido de cálcio exposto ao CO

atmosférico), a influência destes

carbonatos no equilíbrio interno dos concretos deve ser avaliada de acordo com as reações

apresentadas na Tabela 2.5.

Por outro lado, em presença de CO

, como é o caso das camadas mais externas

dos concretos, ocorre a carbonatação do Ca(OH)

. Ao longo do tempo, observa-se uma

tendência à redução do pH, caminhando para o equilíbrio dos carbonatos, em torno de 8,48 ou

10,33, dependendo, respectivamente, da disponibilidade ou não de CO

atmosférico.

No que diz respeito aos concretos produzidos com agregados reciclados, a

compreensão do papel dos seus constituintes na alcalinidade da matriz é bastante importante

para o entendimento de sua durabilidade. Em especial, esta avaliação permite analisar

aspectos concernentes a fenômenos importantes como o de carbonatação, corrosão das

armaduras e resistência química a espécies iônicas agressivas, como é o caso de águas

subterrâneas agressivas e água marinha. Além do mais, quando considerados os riscos de

contaminação ambiental devido à interação da água com esses produtos, se faz necessária à

realização de testes que avaliem os processos de lixiviação.

3 MATERIAIS E MÉTODOS

3.1 MATERIAIS

3.1.1 Cimento

Na execução dos concretos foi utilizado o cimento Portland de alto-forno, CP III-

40, da marca Brasil. Normalmente, as pesquisas com RCD fazem uso do cimento com baixo

teor de adição, visando não influenciar nos resultados dos ensaios. No entanto, optou-se por

utilizar este material por ser disponível no comércio local e ter diversas aplicações. No

laboratório, o mesmo foi acondicionado em sacos plásticos devidamente lacrados de forma a

garantir a manutenção das propriedades até o momento de sua aplicação.

As tabelas 3.1 e 3.2 apresentam as características químicas, físicas e mecânicas do

cimento utilizado, as quais foram fornecidas pelo fabricante, exceto a massa específica cuja

determinação se baseou na NBR NM 23 (ABNT, 2001).

Tabela 3.1: Propriedades quimicas do Cimento Portland CP III- classe40.

Ensaio NBR 5735: 1991 Cimento Brasil

Perda ao Fogo (PF) - % < 4,5 3,40

SiO

- % - 26,31

- % - 11,21

- % - 2,19

CaO - % - 44,40

MgO - % - 8,91

- % < 4 1,79

CaO L - % - 0,62

Resíduo Insolúvel (RI) - % < 1,5 1,12

Fonte: Companhia Mercantil de Cimento -Relatório de Ensaio, período Junho/2008

Tabela 3.2: Propriedades físicas e mecânica do Cimento Portland CP III- classe40

Ensaio NBR 5735: 1991 Cimento Brasil

#200 < 8,0 0,20

Finura - %

#325 - 0,78

Blaine - cm

/g - 4430

Início > 60 189

Tempo de Pega - min

Fim < 720 339

Expansibilidade (Quente) - % < 5,0 0,00

Água Consistência - % - 33,4

Massa Específica (kg/dm

) - 2,97

Resistência a Compressão

3 dias 7 dias 14 dias 28 dias 91 dias

NBR 5735: 1991

12 23 - 40 48

Cimento Brasil

17,5 28,5 37,2 43,6 *

Fonte: Companhia Mercantil de Cimento -Relatório de Ensaio, período Junho/2008

3.1.2 Agregado miúdo natural

Utilizou-se uma areia quartzosa proveniente da região de Caxitú, localizada no

Município do Conde-PB, disponível no comércio local. Todo material foi previamente seco

ao ar e peneirado na malha de 4,8mm, sendo retirada toda fração superior a este valor.

3.1.3 Agregados miúdos reciclados

a) Agregado miúdo reciclado de resíduo de argamassa (AMR1)

A obtenção deste material de se deu pela britagem e peneiramento do resíduo de

argamassa coletado. Foi utilizado como agregado miúdo todo material passante na peneira de

malha 4,8mm (Figura 3.1).

Figura 3.1: Agregado Reciclado de Resíduo de Argamassa.

b) Agregado miúdo reciclado de resíduos de argamassa e bloco cerâmico (AMR2)

Este material foi obtido da britagem de resíduos de argamassa e blocos cerâmicos

de vedação(50% de cada resíduo). Utilizou-se toda fração passante na peneira de 4,8mm

(Figura 3.2).

Figura 3.2: Agregado Reciclado de Resíduo de Argamassa e Bloco Cerâmico

3.1.4 Agregado graúdo natural

Foi utilizada uma brita de origem granítica, com dimensão máxima característica

de 25mm, disponível no mercado local.

3.1.5 Água

Foi utilizada água potável fornecida pela concessionária local.

3.1.6 Aditivo

O aditivo químico utilizado foi do tipo superplastificante à base de éter

carboxílico, Glenium 51, da Master Building, em teores de 0,1 a 0,8 % da massa de cimento.

3.2 MÉTODOS

3.2.1 Coleta e beneficiamento da amostra

Em virtude da alta variabilidade na composição dos RCD conforme sua fonte

geradora (construção, demolição, reformas ou ampliações), para efeito deste estudo, optou-se

por trabalhar apenas com resíduos provenientes de novas construções. Assim, a coleta do

resíduo foi realizada de forma aleatória em dois canteiros de obras localizados na cidade de

João Pessoa. Ambos, em construções do tipo multipiso e de caráter residencial, padrão A,

com estrutura em concreto armado e vedação de vãos com blocos cerâmicos, com

revestimento argamassado e revestimento cerâmico nas fachadas. A amostra foi coletada

segundo a NBR 10007 (ABNT, 2004g). Foram coletados 800kg de cada obra, uma em fase

de alvenaria (edificação A) e a outra em fase de acabamento (edificação B).

3.2.2 Determinação da composição do resíduo

A composição do resíduo é muito importante na análise da influência do

comportamento deste material para produção do concreto. No presente trabalho, a

determinação da composição do resíduo foi realizada antes da etapa de beneficiamento.

Para identificação da composição foram utilizadas quatro amostras de cada obra,

com aproximadamente 20kg. Com a porção de resíduo seca ao ar e após quarteamento, foi

feita a separação manual dos materiais existentes: argamassa, concreto, blocos cerâmicos,

placas cerâmicas, rochas e outros (gesso, madeira, vidros, plásticos, papel, aço, etc).

Posteriormente cada fração foi pesada e a partir das massas obtidas, determinou-se a

porcentagem de cada constituinte, conforme pode ser observado na Figura 3.3.

Figura 3.3: Determinação da composição média do resíduo

3.2.3 Beneficiamento da amostra

As amostras coletadas passaram por processo de separação manual, onde foram

descartados materiais como: gesso, madeira, vidros, plásticos, papel, aço, ou quaisquer outras

impurezas que pudessem afetar o desempenho dos concretos.

A amostra contendo apenas resíduos de argamassa e de bloco cerâmico de

vedação foi britada separadamente em um britador de martelo da marca Almec (Figura 3.4).

Terminada esta fase, os resíduos já transformados em agregados foram peneirados em

peneirador mecânico. Posteriormente, todo material passante na malha de 4,8mm foi

considerado como agregado miúdo para este estudo.

Figura 3.4: Britador de martelo

3.2.4 Caracterização dos agregados

A caracterização dos agregados foi realizada através dos ensaios descritos a

seguir.

a) Massa Específica

A determinação da massa específica dos agregados miúdos natural e reciclados foi

determinada de acordo com a NBR 9776 (ABNT, 1987), que prescreve o uso do frasco de

Chapman. O agregado graúdo teve sua massa específica determinada conforme a NBR NM

53 (ABNT, 2003).

b) Massa Unitária

A massa unitária dos agregados miúdo e graúdo foi determinada conforme

prescrição da NBR NM 45 (ABNT, 2002).

c) Composição Granulométrica

O estudo da composição granulométrica foi realizado de acordo com a NBR NM

248 (ABNT, 2001a).

d) Absorção de água

Para determinação da absorção de água dos agregados miúdos natural e

reciclados, utilizou-se a NBR NM 30 (ABNT, 2001b). O agregado graúdo natural teve sua

taxa de absorção determinada através da NBR NM 53 (ABNT, 2003).

3.2.5 Definição dos traços dos concretos de referência e com agregados reciclados.

Os traços dos concretos de referência (com agregados naturais) foram obtidos

experimentalmente visando-se obter concretos das classes C25, C30 e C35. O teor de

argamassa foi mantido em torno de 57%. Na Tabela 3.3, encontram-se os traços unitários em

massa dos concretos de referência e seus respectivos consumos de cimento.

Tabela 3.3: Traços unitários em massa utilizados na produção dos concretos de referência e consumos de

cimento por metro cúbico

Traço (nº) Relação a/c m a p Consumo de cimento

(kg/m

)

Teor de

Argamassa (%)

1 0,60 5,73 2,82 2,91 321

2 0,52 4,82 2,24 2,58 370

3 0,45 4,52 2,20 2,32 400

a=areia; p=pedra; m = a + p

A trabalhabilidade dos concretos foi determinada em conformidade com a NBR

NM 67 (ABNT, 1998 ). Foi fixado um abatimento de (100±10)mm para todos os concretos,

sendo a correção feita com aditivo superplastificante. Os resultados dos ensaios de abatimento

estão apresentados na Tabela 3.4, juntamente com os teores de aditivos utilizados nas

misturas.

Tabela 3.4: Resultados dos abatimentos dos concretos e respectivos teores de aditivo.

a/c %AMN %AMR1 %AMR2 % Aditivo Abatimento(mm)

100 0 0 - 90

67 33 0 0,2 90

67 0 0,3 90

100 0 0,4 90

0 33 0,4 100

0 67 0,4 105

0,60

0 100 0,7 90

100 0 0 0,2 100

67 33 0 0,5 90

67 0 0,4 110

100 0 0,4 90

0 33 0,5 90

0 67 0,8 95

0,52

0 100 0,7 100

100 0 0 0,2 95

67 33 0 0,3 90

67 0 0,7 95

100 0 0,8 90

0 33 0,6 105

0 67 0,6 95

0,45

0 100 0,7 95

Onde:

AMN= agregado miúdo natural; AMR1= agregado miúdo reciclado de resíduos de argamassa;

AMR2= agregado miúdo reciclado de resíduos de argamassa e materiais cerâmicos

Os traços para produção dos concretos com agregados reciclados foram

determinados a partir dos traços unitários dos concretos de referência, levando em

consideração os teores de substituição do agregado miúdo natural pelos agregados miúdos

reciclados (0%, 33%, 67% e 100%) e a compensação de volumes pela redução das massas dos

agregados reciclados. Essa redução é necessária porque os agregados reciclados apresentam

massas específicas inferiores a do agregado natural e se não houvesse essa compensação o

volume de material reciclado seria maior comparado ao material natural e, conseqüentemente,

o traço seria alterado.

A compensação foi feita através da seguinte equação:

AMN

AMR

AMNAMR

(Equação 3.1)

Onde:

AMR

= massa do agregado reciclado em kg

.AMN

M = massa do agregado natural em kg

AMR

= massa específica do agregado reciclado em kg/dm

AMN

= massa específica do agregado natural em kg/dm

Na tabela 3.5 encontram-se os traços unitários em massa utilizados na produção

dos concretos com agregados reciclados.

Tabela 3.5: Traços unitários em massa dos concretos com agregados reciclados

Traço

Relação

a/c

%AMN %AMR1 %AMR2 AMN AMR1

AMR2

AGN Consumo

(kg/m

)

4 67 33 - 1,89 0,86 -

5 33 67 - 0,93 1,73 -

6 - 100 - - 2,60 -

7 67 - 33 1,89 - 0,86

8 33 - 67 0,93 - 1,74

0,60

100 - 100 - - 2,60

2,91

321

10 67 33 - 1,50 0,68 -

11 33 67 - 0,74 1,38 -

12 - 100 - - 2,06 -

13 67 - 33 1,50 - 0,68

14 33 - 67 0,74 - 1,38

0,52

- - 100 - - 2,06

2,58

371

16 67 33 1,47 0,67 -

17 33 67 0,73 1,35 -

18 - 100 - 2,02 -

19 67 - 33 1,47 - 0,67

20 33 - 67 0,73 - 1,35

0,45

- - 100 - - 2,02

2,32

400

Onde:

AMN= agregado miúdo natural

AGN= agregado graúdo natural

3.2.6 Produção dos concretos e moldagem dos corpos de prova

Para a produção dos concretos de referência e com agregados reciclados foi

utilizada uma betoneira de eixo inclinado com capacidade de 320 litros. A seqüência da

mistura seguiu a ordem usual dos concretos convencionais (agregado graúdo, metade da água,

cimento, restante da água com o aditivo e agregado miúdo).

Para a produção dos concretos reciclados foi considerada a compensação da taxa

de absorção dos agregados miúdos reciclados. Assim, foi estabelecida a pré-molhagem dos

agregados com uma quantidade de água equivalente a 70% da taxa de absorção destes

materiais. A partir desse valor de pré-saturação, a influência da absorção de água dos

agregados nas propriedades do concreto fresco é pequena (LEITE, 2001; POON et al; 2004).

Nesta pesquisa, este procedimento foi executado 10 minutos antes do início da mistura dos

materiais na betoneira. Optou-se por esse intervalo, com base em outras pesquisas

(ANGULO, 2003; LEITE, 2001). Na Figura 3.5. pode ser visualizado o aspecto da pré-

molhagem do agregado reciclado.

Figura 3.5: Aspecto visual da pré-molhagem dos agregados reciclados

Os corpos de prova foram moldados e curados de acordo com as prescrições da

NBR 5738 (ABNT, 2003). A cura foi realizada inicialmente ao ar e após 24 horas em imersão

em água com cal.

3.2.7 Propriedades avaliadas

a) Perda de abatimento

Objetivando ampliar o conhecimento no âmbito da trabalhabilidade dos concretos

com agregados reciclados, foi realizado um estudo de perda de abatimento destes materiais. A

avaliação foi feita conforme a NBR 10342 (ABNT, 1988). Foram escolhidos os traços

intermediários com a/c = 0,52.

b) Resistência à compressão axial

Os corpos de prova submetidos ao ensaio de compressão axial seguiram os

padrões estabelecidos pela NBR 5739 (ABNT, 1994) - Concretos ensaio de compressão de

corpos de prova cilíndricos – Método de ensaio. Foram moldados três corpos de prova de

(10x20)cm para cada mistura, sendo considerada a média entre eles.

c) Resistência à tração por compressão diametral

A determinação da resistência à tração por compressão diametral foi realizada

conforme prescrições da NBR 7222 (ABNT, 1994). “Argamassa e Concreto – Determinação

da resistência à tração por compressão diametral de corpos de prova cilíndricos”. Foram

moldados dois corpos de prova para cada traço, sendo considerado o maior valor entre eles.

d) Absorção por imersão, índice de vazios e massa específica

A absorção de água por imersão, índice de vazios e massa específica foram

determinados conforme a NBR 9778 (ABNT, 2005). A preparação dos corpos de prova

começou aos 28 dias, quando os mesmos foram colocados na estufa.

e) Lixiviação

Para avaliação da lixiviação foram escolhidos os traços intermediários com

relação a/c igual a 0,52. Foram moldados dois corpos de prova de (5x10)cm para cada

mistura. Os corpos de prova foram colocados com 24 horas de idade, em imersão total em

água destilada, deionizada e desmineralizada, garantindo que qualquer variação do pH fosse

oriunda das interações das matrizes cimentícias com o ambiente aquoso. Para avaliar o papel

da interferência da fonte de carbonatos (predominantemente dos agregados ou do CO

atmosférico), para cada corpo de prova imerso em água e em ambiente aberto, sua réplica foi

imersa em solução aquosa em ambiente fechado. Foram realizadas determinações do pH da

água através de um peagâmetro de campo (Figura 3.6). A escolha desta técnica pode ser

justificada pelo fato de que os processos de lixiviação de concretos ocorrem com variação da

concentração das hidroxilas presentes nos sais solúveis e, consequentemente, alterando o pH

de equilíbrio da água inicialmente neutro. As medidas foram feitas durante 28 dias de

imersão, no intervalo de 24 horas. Também foi realizada uma medição aos 56 dias e 72 dias

objetivando avaliar a evolução do fenômeno. Antes das leituras, o peagâmetro foi calibrado

com as soluções tampão referente a cada faixa de pH.

Figura 3.6: Ensaio de lixiviação em corpos de prova de concretos de referência e com agregados reciclados

3.3 ANÁLISE ESTATÍSTICA MULTIVARIÁVEL

Foi realizada uma análise estatística multivariável do fenômeno da lixiviação

objetivando-se estudar a influência dos fatores independentes (teor de substituição do

agregado miúdo natural pelo agregado miúdo reciclado, idade, tipo de agregado e tipo de

ambiente) nos concretos produzidos.

Os modelos estatísticos utilizados na análise do fenômeno da lixiviação foram

desenvolvidos a partir das seguintes variáveis:

i) Variável Dependente Quantitativa – pH (resposta do modelo)

ii) Variáveis Independentes Quantitativas

- Teor de Substituição (%): 0, 33, 67 e 100

- Idade (dias): 1 a 28, 56 e 72

iii) Variáveis Independentes Qualitativas

- Ambiente: aberto (-1) e fechado (+1)

- Tipo de agregado: (-1) referência; (0) argamassa; (+1) misto

Foi utilizado o Método dos Mínimos Quadrados que consiste em variar

coeficientes de maneira que o ∑(Modelo(coeficientes) – Real )

tenda a zero. Utilizou-se a

função Solver do MSExcell.

Com relação aos critérios de escolha de modelos, foram considerados a

distribuição T-Student e o coeficiente de Fisher. No que se refere à distribuição T-Student,

foram escolhidos os parâmetros mais significativos através da menor probablidade de

aleatoreidade (p<0,01). Quanto ao coeficiente de Fisher, escolheu-se o modelo com maior

valor de F, cuja probabilidade de aleatoriedade da distribuição do modelo em relação aos

resíduos foi a menor possível.

4 ANÁLISE E DISCUSSÃO DOS RESULTADOS

4.1 COMPOSIÇÃO DOS RESÍDUOS COLETADOS

A tabela 4.1 apresenta as composições percentuais dos resíduos de construção da

amostra coletada.

Tabela 4.1: Constituintes percentuais dos resíduos de construção e demolição coletados.

Material Edificação A (%) Edificação B (%)

Argamassa 45,5 48,8

Concreto 2,5 19,6

Materiais Cerâmicos 41,8 22,5

Areia 6,5 6,1

Outros 3,7 3,0

Nesta composição observou-se que determinados materiais apresentavam

percentuais baixos, como por exemplo: rochas, gesso, papel, plástico e aço. Assim, optou-se

por apresentar os percentuais correspondentes a esses componentes no item outros. As Figuras

4.1a e b apresentam a distribuição de cada constituinte na composição do resíduo coletado.

Os resultados mostram um elevado percentu de seguido de ?

Figura 4.1: (a) Composição do resíduo da edificação A, (b) Composição do resíduo da edificação B.

O resultado, conforme está apresentado nas figuras 4.1a e b, revelou uma

predominância de argamassa seguida de materiais cerâmicos e concreto.

Leite (2001) em seus estudos também encontrou um grande percentual de

argamassa e material cerâmico na composição média dos resíduos provenientes da cidade de

Porto Alegre. Zordan (1997), Carneiro et al (2000) e Vieira (2003) evidenciaram grandes

percentuais de argamassa, materiais cerâmicos e concreto em suas pesquisas. Na Tabela 4.2 é

possível fazer um comparativo dos percentuais de resíduos desses materiais dos autores

citados com a composição média dos resíduos de construção utilizados neste trabalho.

Tabela 4.2: Comparativo da composição dos resíduos de construção.

Material Leite (2001) Zordan (1997) Vieira(2003) Resíduo usado nesta pesquisa(%)

Concreto 15 21 19 11

Argamassa 28 37 28 47

Material cerâmico 26 21 48 33

Outros 31 21 5 9

4.2 CARACTERIZAÇÃO DOS AGREGADOS RECICLADOS

4.2.1 Composição granulométrica

Os resultados das composições granulométricas dos agregados miúdos, natural e

reciclados estão apresentados na Tabela 4.3.

Tabela 4.3: Composição granulométrica dos agregados miúdos natural e reciclados.

Agregado miúdo

natural

AMR1 AMR2 Peneiras

(mm)

Retida

% Retida

Acumulada

Retida

% retida

Acumulada

Retida

% retida

Acumulada

Método

ensaio

4,8 1,2 1,0 0,0 0,0 0,0 0,0

2,4 5,0 6,0 11,3 11,0 10,2 10

1,2 11,2 17,0 20,3 31,0 18,7 29

0,6 18,1 35,0 20,2 51,0 15,5 45

0,3 25,2 60,0 27,0 78,0 26,4 71

0,15 23,6 84,0 13,5 92,0 18,8 90

< 0,15 15,7 100 7,8 100 10,3 100

Total 100 - 100 - 100 -

Dimensão

máxima

característica

(mm)

4,8 4,8 4,8

Módulo de Finura 2,03 2,63 2,45

NBR

NM 248

(2001)

Observa-se que os agregados miúdos reciclados apresentaram Módulo de Finura

superior ao do agregado convencional. Considerando que quanto maior o Módulo de Finura

do agregado maior é o tamanho de suas partículas, poderia se concluir que a demanda de água

para o agregado reciclado seria menor que para o agregado natural. Todavia, não se pode

balizar o comportamento de dois materiais distintos, apenas com base nos resultados da

composição granulométrica. Quando se analisa a demanda de água para as misturas, deve-se

considerar também outras propriedades, como absorção, forma e textura dos grãos.

Para melhor visualização, as curvas granulométricas dos agregados miúdos

natural e reciclados, juntamente com os limites granulométricos estabelecidos pela NBR 7211

(ABNT, 2005), são apresentados na Figura 4.2.

Figura 4.2: Curvas granulométricas dos agregados miúdos natural e reciclados e respectivos limites

especificados pela NBR 7211 (ABNT, 2005).

Percebe-se que os agregados miúdos reciclados apresentam distribuição

granulométrica contínua. Isto, segundo Neville (1997), é benéfico para produção de concretos,

pois propicia um maior empacotamento entre os grãos, aumentando a compacidade da

mistura. Zordan (1997), Leite (2001), Vieira (2003), e Lovato (2007), também constataram

que o agregado miúdo reciclado geralmente apresenta composição granulométrica mais

contínua que o agregado natural.

Além disso, os agregados miúdos reciclados encontram-se dentro da zona ótima

da NBR 7211, o que é benéfico em relação ao consumo de cimento.

A Tabela 4.4, apresenta os resultados da composição granulométrica do agregado

graúdo natural e a Figura 4.3 apresenta a curva correspondente.

Tabela 4.4: Composição granulométrica do agregado graúdo natural.

Agregado graúdo natural Peneira

(mm) % Retida % Acumulada

Método de ensaio

25 2,7 3

19 76,5 79

9,5 18,6 98

4,8 2,0 100

< 4,8 0,2 100

Total 100 -

NBR NM 248

(2001)

Dimensão máxima

característica (mm)

Módulo de Finura 7,77

NBR NM 248

(2001)

Graduação 19mm-31,5mm NBR 7211 (2005)

Figura 4.3: Curva granulométrica do agregado graúdo natural e limites granulométricos especificados

pela NBR 7211 (ABNT, 2005).

4.2.2 Massa específica e massa unitária

Os resultados dos ensaios de massa específica e massa unitária dos agregados

naturais e reciclados estão apresentados na Tabela 4.5.

Tabela 4.5: Resultados de massa específica e massa unitária dos agregados

Agregado Miúdo Tipo de Material

Natural AMR1 AMR2

Agregado Graúdo Natural (AGN)

Massa Específica (kg/dm

NBR 9776/NBR NM 52

2,63 2,43 2,43 2,64

Massa Unitária (kg/dm

NBR NM 45 (ABNT,2006)

1,65 1,28 1,26 1,39

A massa específica dos agregados miúdos reciclados foi cerca de 7,6% menor que

a do agregado miúdo natural. O resultado confirma a tendência de redução das massas

específicas para os agregados reciclados, encontradas por outros autores (ZORDAN, 1999,

ÂNGULO, 2000 e LIMA, 2005). Isto se deve à maior porosidade do agregado reciclado,

confirmada pelo ensaio de absorção.

Os resultados das massas unitárias dos agregados miúdos reciclados, inferiores à

do agregado natural, também foi constatado por alguns pesquisadores como, Carneiro et al

(2000); Lima (2005) e Lovato (2007).

4.2.3 Absorção de água dos agregados

Na Tabela 4.6 estão apresentados os resultados dos ensaios de absorção dos

agregados naturais e reciclados.

Tabela 4.6: Resultados dos ensaios de absorção dos agregados naturais e reciclados

Agregado Miúdo Agregado

Natural AMR1

AMR2

Agregado Graúdo

Absorção (%) 0,10 5,65 6,20 0,30

Os resultados obtidos para as taxas de absorção dos agregados miúdos reciclados,

superiores ao do agregado natural, confirmam o que foi encontrado por diversos

pesquisadores. Vieira (2003), em seu estudo com agregados reciclados de resíduos de Maceió,

encontrou valores de absorção de 11,08% para o agregado miúdo e 6,04% para o agregado

graúdo. Já na pesquisa de Lovato (2007), foram encontrados valores entre 4,3% e 11,07%. O

agregado miúdo reciclado analisado por Gonçalves et al (2007), composto pela fração do

resíduo de Feira de Santana, apresentou alta taxa de absorção, sendo esta de 19,3%. Saliente-

se que nesse caso, foi utilizado resíduo tritutrado sem nenhuma segregação.

4.3 PROPRIEDADES AVALIADAS NOS CONCRETOS

4.3.1 Perda de abatimento

Os resultados dos ensaios de perda de abatimento para os traços considerados,

estão apresentados na Tabela 4.7.

Tabela 4.7: Perda de abatimento.

Temperatura (ºC) Abatimento (mm)

Traço

Ambiente Água Cimento Concreto

Umidade

Relativa

(%)

Instante

inicial

Após

min.

Após

min.

Após

min.

Ref. 100 90 70 45

AMR1/33 90 30 10 0

AMR1/67 110 40 20 0

AMR1/100 90 50 30 10

AMR2/33 90 40 20 0

AMR2/67 95 35 20 0

AMR2/100

29,5

105 45 20 0

A partir dos resultados da Tabela 4.7 foram calculados os percentuais de

abatimento de cada leitura em relação ao abatimento inicial , conforme pode ser observado

nas figuras 4.4 e 4.5.

Figura 4.4: Percentuais de abatimento em relação à leitura inicial para os concretos de referência e

concretos com AMR1.

Figura 4.5: Percentuais de abatimento em relação à leitura inicial para os concretos de referência e

concretos com AMR2.

Analisando os gráficos das Figuras 4.4 e 4.5 pode-se observar que os agregados

miúdos reciclados (AMR1 e AMR2) proporcionaram misturas com perda de abatimento

maior que o concreto de referência. Ainda é possível observar que essas misturas chegaram ao

limite de perda de abatimento estabelecido pela norma NBR 10342 (ABNT, 1988) (20±10)

mm, decorridos 30 minutos de leitura. Este fato pode ser atribuído à elevada taxa de absorção

dos agregados reciclados e à perda de ação do superplastificante.

Ranvidrarajah et al (1987) analisaram a trabalhabilidade em três misturas

diferentes de concreto, duas com agregados miúdos e graúdos reciclados e uma com

agregados convencionais, com relação água/cimento de 0,57. Os autores concluíram que os

concretos com agregados reciclados apresentaram perda de abatimento mais rápida que os

concretos convencionais e atribuíram a ocorrência à alta taxa de absorção, característica dos

agregado reciclados e também à presença de álcalis.

Leite (2001) também observou uma tendência à perda de abatimento mais rápida

dos concretos com agregados reciclados, principalmente nos instantes iniciais.

4.3.2 Resistência à compressão axial

Os resultados dos ensaios de resistência à compressão axial dos concretos

produzidos com o agregado reciclado de resíduos de argamassa (AMR1) encontram-se na

Tabela 4.8.

Tabela 4.8: Resultados dos ensaios de resistência à compressão axial aos 28 dias dos

concretos contendo AMR1

Resistência à compressão axial (MPa)

Traço

Relação a/c

7 dias 28 dias

Referência 28,0 35,0

AMR1/33 27,0 33,8

AMR1/67 26,5 32,6

AMR1/100

0,45

26,0 31,8

Referência 23,2 30,0

AMR1/33 20,5 27,8

AMR1/67 20,2 26,5

AMR1/100

0,52

20,5 26,0

Referência 20,6 25,7

AMR1/33 20,5 26,0

AMR1/67 19,8 24,5

AMR1/100

0,60

18,3 21,5

a) Influência da relação água/cimento sobre a resistência à compressão dos concretos

contendo AMR1

A Figura 4.6 apresenta o gráfico do comportamento da resistência à compressão

em função da relação a/c para os concretos produzidos com AMR1.

Figura 4.6: Variação da resistência á compressão em função da relação a/c

Através da Tabela 4.8 e da Figura 4.6 é possível observar que , tanto a mistura de

referência, quanto às misturas com AMR1 nos três percentuais adotados, apresentam redução

da resistência à compressão com o aumento da relação a/c, comprovando as leis que regem o

comportamento da resistência à compressão em função da relação a/c.

Barra (1996) estudou misturas com agregados gráudos reciclados de concreto e

com agregados gráudos reciclados de materiais cerâmicos. Verificou que os concretos com

reciclados obedecem à Lei de Abrams. Todavia, à medida que a relação água/cimento

diminui, o aumento da resistência para os concretos reciclados é menor que o aumento

observado para os concretos convencionais.

Vieira (2003) e Lovato (2007) também observaram em seus estudos que os

concretos com agregados reciclados seguem a tendência de comportamento da Lei de

Abrams.

b) Influência do teor de substituição do agregado miúdo reciclado na resistência à

compressão dos concretos contendo AMR1

Na Figura 4.7 está apresentado o efeito do teor de substituição do agregado miúdo

reciclado na resistência à compressão dos concretos contendo AMR1.

Figura 4.7- Efeito do teor de substituição na resistência à compressão aos 28 dias dos concretos produzidos

com AMR1.

Através do gráfico da Figura 4.7 é possível observar que, à medida que se

aumentou o percentual de substituição, a resistência à compressão diminuiu. Para concretos

com 100% de agregado miúdo reciclado e relação a/c igual a 0,60 a redução foi superior,

chegando a 16%, quando comparada ao concreto de referência. No que se refere ao percentual

de substituição de 67%, a redução variou de 4,5% a 12%. Todavia, para misturas com 33%

de agregado miúdo reciclado e relação a/c de 0,60, o valor da resistência ficou no mesmo

patamar do concreto de referência. Certamente a porosidade do agregado contribui para a

redução de resistência verificada.

Lovato (2007) analisou o comportamento de concretos com agregados miúdos e

graúdos reciclados para três relações água/cimento (0,50; 0,60 e 0,70). Concluiu que todos os

traços com reciclados apresentaram valores de resistências inferiores ao do concreto de

referência.

Os resultados dos ensaios de resistência à compressão axial dos concretos

produzidos com agregado miúdo reciclado AMR2 encontram-se na Tabela 4.9.

Tabela 4.9: Resultados dos ensaios de resistência à compressão axial dos concretos contendo AMR2

Resistência à compressão axial (MPa)

Traço

Relação a/c

7 dias 28 dias

Referência 28,0 35,0

AMR2/33 27,6 34,0

AMR2/67 30,8 38,0

AMR2/100

0,45

33,0 40,7

Referência 23,2 30,0

AMR2/33 22,6 26,5

AMR2/67 22,9 27,8

AMR2/100

0,52

22,0 27,5

Referência 20,6 25,7

AMR2/33 20,4 25,6

AMR2/67 21,3 26,5

AMR2/100

0,60

21,8 26,9

c) Influência da relação água/cimento sobre a resistência à compressão dos concretos

contendo AMR2

A Figura 4.8 apresenta o gráfico do comportamento da resistência à compressão

dos concretos contendo AMR2

em função da relação água/cimento.

Figura 4.8: Resistência à compressão aos 28 dias dos concretos com AMR2 em função da relação

água/cimento

De acordo com a Figura 4.8, a perda de resistência dos concretos com o agregado

reciclado AMR2 aparenta ter um comportamento diverso do concreto de referência. Quando

se passa de 0,52 a 0,60, a perda relativa de resistência é inferior nos concretos com agregado

reciclado. Provavelmente isto se deve à presença de partículas de residuos cerâmicos, que

devem apresentar ação pozolânica. A reação pozolânica precisa de água e viu-se que com a

relação a/c=0,52, a perda de abatimento é significativa. Usando-se uma relação a/c =0,60, há

uma maior disponibilidade de água para o desenvolvimento da reação pozolânica. No caso da

relação 0,45, prevalece o efeito da maior compacidade proporcionado pela menor relação a/c.

d) Influência do teor de substituição do agregado miúdo reciclado na resistência à

compressão dos concretos contendo AMR2

Na Figura 4.9 está apresentado o efeito do teor de substitução do agregado miúdo

reciclado na resistência à compressão dos concretos produzidos com AMR2.

Figura 4.9- Efeito do teor de substituição na resistência à compressão aos 28 dias dos concretos produzidos

com AMR2.

Através do gráfico da Figura 4.9 é possível observar que, quanto maior o

percentual de agregado miúdo reciclado, maior tende a ser a resistência do concreto. Este fato

pode ser atribuído a fatores como textura do agregado, granulometria contínua e maior teor de

finos, propiciando misturas mais compactas. Some-se a isto o efeito pozolânico devido à

presença de materiais cerâmicos no agregado reciclado. Também pode-se perceber que, para

relação a/c de 0,60, todos os percentuais de substituição proporcionaram misturas com

desempenho praticamente semelhante ou superior ao concreto de referência. Quando se

analisa a relação a/c de 0,52 observa-se um comportamento diferente. Para todos os

percentuais de substituição considerados, os valores da resistência foram inferiores ao do

concreto de referência.

Vieira (2003) realizou estudos em concretos utilizando percentuais de substituição

de agregados miúdos e graúdos naturais pelos reciclados, de 50% e 100%, para três relações

a/c (0,40; 0,60 e 0,80). Verificou que, para as relações a/c consideradas, quanto maior o

percentual de substituição do agregado miúdo reciclado, maior a resistência à compressão,

exceto para o percentual de 100% e relação a/c=0,40, em que não houve variação

significativa. Segundo a autora, o aumento foi mais significativo para relação a/c=0,80, cujo

ganho de resistência ficou em torno de 68% em relação ao concreto de referência.

4.3.3 Resistência à tração por compressão diametral (fT)

Na Tabela 4.10 estão apresentados os resultados dos ensaios de tração por

compressão diametral (fT) dos concretos produzidos com AMR1 e AMR2.

Tabela 4.10: Resultados da resistência à tração por compressão diametral dos concretos

Resistência à tração por compressão diametral (MPa)

a/c = 0,45 a/c = 0,52 a/c = 0,60

Traço

AMR1 AMR2 AMR1 AMR2 AMR1 AMR2

Referência 3,60 3,60 3,00 3,00 2,90 2,90

AMR/33 3,10 3,10 2,95 3,00 2,82 2,75

AMR/67 3,00 3,68 2,76 2,95 2,65 2,80

AMR/100 2,60 3,80 2,58 2,90 2,50 2,88

a) Efeito da

relação água/cimento sobre resistência à tração por compressão diametral dos

concretos contendo AMR1

A Figura 4.10 apresenta o comportamento da resistência à tração por compressão

diametral em função da relação água/cimento para os concretos contendo AMR1.

Figura 4.10: Efeito da relação a/c na resistência à tração por compressão diametral dos concretos

contendo AMR1.

A partir da Figura 4.10 observa-se que, para os concretos produzidos com AMR1

quanto maior a relação água/cimento, menor a resistência à tração por compressão diametral.

Também é possível observar que os concretos com agregados reciclados apresentaram

resistência inferior ao concreto de referência.

b) Efeito do teor de substituição do agregado miúdo natural pelo agregado miúdo reciclado

na resistência à tração por compressão diametral dos concretos produzidos com AMR1.

A Figura 4.11 apresenta o efeito dos percentuais de substituição do agregado

miúdo natural pelo agregado miúdo reciclado (AMR1) na resistência à tração por compressão

diametral dos concretos.

2,5

3,5

0,45 0,52 0,6

Relação a/c

Resistência a Tração (Mpa)

Ref

AMR1/33

AMR1/67

AMR1/100

Figura 4.11 - Efeito do teor de substituição na resistência à tração por compressão diametral dos concretos

contendo AMR1.

A partir da análise do gráfico da Figura 4.11 pode-se observar que, quanto maior o

percentual de substituição do agregado reciclado, menor tende a ser a resistência à tração.

Todavia, o aumento do teor de substituição do AMR1

resultou em comportamentos diferentes

para as três relações água/cimento consideradas. Para concretos feitos com 100% de AMR1 e

relação a/c mais baixa (0,45), houve uma redução na resistência à tração de cerca de 28% .

Nos traços com essa mesma relação a/c e percentuais de substituição de 33% e 67%, a

redução foi em torno de 14%. A redução da resistência à tração para os concretos reciclados

com baixa relação a/c, pode ser atribuída a alta taxa de absorção do agregado reciclado e a sua

menor resistência mecânica.

Pode ser observado também que para misturas com 33% de AMR1

e relação a/c

igual a 0,52 e 0,60 a resistência à tração apresentou valores próximos aos do concreto

referência.

As resistências à compressão e à tração estão intimamente relacionadas. Contudo,

não há uma proporcionalidade direta. À medida que a resistência à compressão aumenta, a

resistência à tração também aumenta, mas a uma velocidade menor (MEHTA e MONTEIRO,

1994).

Na Tabela 4.11, estão apresentadas as relações entre a resistência à tração e a

resistência à compressão aos 28 dias de idade dos concretos de referência e produzidos com

AMR1.

Tabela 4.11: Relações entre a resistência à tração(ft) e a resistência à compressão dos concretos(fc)

contendo AMR1

Relação ft/fc (%) Mistura

a/c=0,45 a/c=0,52 a/c=0,60

Referência 10,2 10 11,3

AMR1/33 9,2 10,6 10,8

AMR1/67 9,2 10,4 11

AMR1/100 8 10 11,6

Pelos resultados apresentados na Tabela 4.11, observa-se que a relação ft/fc,

variou muito pouco, entre 8 e 12%, num intervalo de resistência à compressão de 21,5 a 35

MPa. Katz (2003) também encontrou para relação ft/fc, valores na faixa de 9% a 13%, sendo

o intervalo de resistência à compressão de 26 a 42 Mpa.

Pode ser observado também que, para os concretos reciclados não ocorreu um

diminuição da relação ft/fc com o aumento da resistência à compressão.

c) Efeito da relação água/cimento sobre a resistência à tração por compressão diametral

em concretos contendo AMR2

A Figura 4.12 apresenta o comportamento da resistência à tração por compressão

diametral em função da relação água/cimento para os concretos contendo AMR2. Pode–se ver

que a resistência à tração dos concretos produzidos com AMR2 obedeceu a lei de

proporcionalidade inversa entre a resistência e a relação água/cimento. Mas, da mesma forma

como aconteceu com a resistência à compressão, foi bem pequeno o decréscimo de resistência

entre a relação água/cimento 0,52 e 0,60 e mais acentuada a queda entre 0,45 e 0,52. A

presença dos resíduos de cerâmica vermelha, com sua ação pozolânica, pode ser responsável

por este comportamento.

Figura 4.12- Efeito da relação a/c na resistência à tração por compressão diametral dos concretos

contendo AMR2.

d) Efeito do teor de substituição sobre a resistência à tração por compressão diametral em

concretos contendo AMR2

A Figura 4.13 apresenta o efeito dos percentuais de substituição do agregado

miúdo natural pelo agregado miúdo reciclado na resistência à tração por compressão

diametral dos concretos produzidos com AMR2.

2,5

3,5

0,45 0,52 0,6

Relação a/c

Resistência a Tração aos 28 dias (Mpa)

Ref

AMR2/33

AMR2/67

AMR2/100

Figura 4.13 – Efeito do teor de substituição na resistência à tração por compressão diametral dos

concretos contendo AMR2.

A partir da análise do gráfico da Figura 4.13 é possível observar que, os valores

obtidos para a resistência à tração dos concretos com agregado miúdo reciclado, foram

praticamente similares ou superiores ao do concreto de referência. Todavia, o traço com 33%

de AMR2 e relação a/c de 0,45 apresentou comportamento diferente, resultando numa

redução de cerca de 14% no valor da resistência à tração. Note-se que na resistência à

compressão também houve um decréscimo para esse percentual de substituição de agregado.

Lima et al (2007) analisaram a resistência à tração por compressão diametral em

concretos reciclados e observaram um incremento de 15% nessa propriedade, para misturas

com 100% de agregado miúdo reciclado e relação a/c de 0,80.

A Tabela 4.12 apresenta os resultados das relações entre a resistência à tração por

compressâo diametral e a resistência à compressão dos concretos contendo AMR2.

Tabela 4.12: Relações entre a resistência à tração e a resistência à compressão dos concretos contendo

AMR2

Relação ft/fc (%) Mistura

a/c=0,45 a/c=0,52 a/c=0,60

Referência 10 10 11,2

AMR1/33 9 11,3 10,7

AMR1/67 9,7 10,6 10,5

AMR1/100 9,4 10,5 10,6

Segundo Mehta e Monteiro (1994), a razão entre a resistência à tração e a

resistência à compressão é geralmente em torno de 7% e 11%, para concretos com agregados

naturais e com resistências entre 7MPa e 60MPa. Assim, os valores obtidos para os concretos

produzidos com AMR2 estão dentro desse intervalo.

Lovato (2007) verificou que a relação ft/fc variou entre 8,8% e 9,7% num

intervalo de resistência à compressão de 13MPa a 34MPa. Já Leite (2001) encontrou valores

superiores, entre 11% e 31%.

4.3.4 Absorção de água, índice de vazios e massa específica

As Tabelas 4.13 e 4.14 apresentam os resultados dos ensaios de absorção de água,

massa específica e índice de vazios dos concretos de referência e reciclados produzidos com

AMR1 e AMR2, respectivamente.

Tabela 4.13 - Resultados dos ensaios de absorção de água, índice de vazios e massa específica dos

concretos de referência e com agregado reciclado (AMR1)

Mistura Relação a/c Absorção de

Água(%)

Índice de

Vazios (%)

Massa Específica

Referência 3,90 8,8 2,29

AMR1/33 6,98 14,97 2,14

AMR1/67 8,14 16,63 2,04

AMR1/100

0,45

8,60 18,09 2,03

Referência 4,70 12,2 2,24

AMR1/33 7,21 15,00 2,12

AMR1/67 8,00 15,81 2,02

AMR1/100

0,52

8,90 15,90 1,96

Referência 6,18 13,80 2,24

AMR1/33 7,89 15,60 2,12

AMR1/67 8,91 18,00 2,08

AMR1/100

0,60

9,50 18,50 2,00

Tabela 4.14 - Resultados dos ensaios de absorção de água, índice de vazios e massa específica dos

concretos de referência e reciclados contendo AMR2

Mistura Relação a/c Absorção de

Água(%)

Índice de

Vazios (%)

Massa Específica

Referência 3,90 8,8 2,29

AMR2/33 5,4 11,2 2,09

AMR2/67 5,9 11,3 2,15

AMR2/100

0,45

6,5 12,6 2,12

Referência 4,7 12,2 2,24

AMR2/33 6,5 12,7 2,22

AMR2/67 8,0 15,8 2,01

AMR2/100

0,52

8,8 17,5 2,03

Referência 6,2 13,8 2,24

AMR2/33 6,9 14,5 2,11

AMR2/67 8,6 15,5 2,08

AMR2/100

0,60

10,2 18,0 1,95

a) Efeito da relação água/cimento sobre a absorção de água por imersão dos concretos

produzidos com AMR1 e AMR2.

As Figuras 4.14.a e 4.14.b permitem uma melhor visualização do efeito da relação

água/cimento sobre a absorção de água por imersão dos concretos produzidos com AMR1 e

AMR2.

(a)

(b)

Figura 4.14: Variação da absorção de água em função da relação água/cimento: (a) AMR1 (b) AMR2

Pela análise das Figuras 4.14.a e 4.14.b, verifica-se que, ambos os agregados

apresentam comportamento praticamente semelhante. Para todos os percentuais de

substituição considerados, à medida que se aumenta a relação água/cimento, a absorção de

água também aumenta, conforme esperado. Isto pode ser explicado pelo fato de que a relação

água/cimento determina a porosidade da pasta. Quanto maior for a relação água/cimento,

maior a porosidade, influenciando de forma negativa na absorção de água.

Carrijo (2005) e Tenório (2007) também observaram uma tendência crescente dos

valores da absorção de água dos concretos reciclados com o aumento da relação

água/cimento.

b) Influência do teor de substituição do agregado miúdo natural pelo agregado miúdo

reciclado na absorção de água dos concretos com AMR1

Na Figura 4.15 pode ser visualizada a influência do teor de substituição do

agregado miúdo natural pelo agregado miúdo reciclado (AMR1) na absorção de água dos

concretos.

0,45 0,52 0,6

Relação a/c

Absorção de Água (%)

Ref

AMR1/33

AMR1/67

AMR1/100

Figura 4.15: Influência do teor de substituição do agregado reciclado sobre a absorção dos concretos com

AMR1

De acordo com a Figura 4.15, pode-se constatar que em todos os percentuais de

substituição, e aumentando com eles, os concretos reciclados apresentaram valores de

absorção superiores aos concretos de referência, o que era de se esperar, considerando-se a

porosidade do agregado. Já a variação da absorção com a relação a/c, que é significativa para

o concreto de referência, varia pouco nos concretos de agregados reciclados. Isto se deve ao

fato de o tamanho dos poros do agregado AMR1 ser quem determina a absorção, e não a

porosidade da pasta.

Lima et al (2007) observaram que a absorção de água é afetada negativamente

pelo uso do agregado miúdo reciclado, notadamente para os traços com relação água/cimento

de 0,80 e 100% de substiutição. Os autores evidenciaram um aumento da taxa de absorção na

ordem de 85%, em relação ao concreto de referência.

c) Influência do teor de substituição do agregado miúdo natural pelo agregado miúdo

reciclado na absorção de água dos concretos com AMR2

A Figura 4.16 apresenta a influência do percentual de substituição do agregado

reciclado sobre a absorção de água do concreto contendo AMR2.

0,45 0,52 0,6

Relação a/c

Absorção de Água (%)

Ref

AMR2/33

AMR2/67

AMR2/100

Figura 4.16: Influência do teor de substituição na absorção de água dos concretos produzidos com AMR2.

Neste caso, já se percebe que há uma diferença maior da absorção com a relação

a/c. Esse comportamento se deve à ação pozolânica dos resíduos de cerâmica vermelha, que

reagem quimicamente com o hidróxido de cálcio e parte dele é consumido pela reação. Os

poros diminuem e também há uma redução no número de partículas porosas de agregado que

absorvem água. A interferência da matriz aqui parece ser mais importante que no caso dos

agregados AMR1.

d) Influência do teor de substituição do agregado miúdo natural pelo agregado miúdo

reciclado no ìndice de vazios dos concretos com agregados reciclados (AMR1 e AMR2).

As Figuras 4.17.a e 4.17.b apresentam a influência do percentual de substituição

do agregado reciclado sobre o índice de vazios dos concretos contendo AMR1

e AMR2.

0,45 0,52 0,6

Relação a

Índice de Vazios(%)

Ref

AMR1/33

AMR1/67

AMR1/100

(a)

Índice de Vazios(%)

0,45 0,52 0,6

Relação a/c

Ref

AMR2/33

AMR2/67

AMR2/100

(b)

Figura 4.17: Influência do teor de substituição dos agregados reciclados sobreo índice de vazios dos

concretos: (a) com AMR1; (b) com AMR2

Pode-se notar que os concretos com agregados reciclados apresentaram índices de

vazios superiores ao concreto de referência, demonstrando que esta propriedade é afetada pelo

uso do agregado miúdo reciclado. Também é possível observar que para concretos com

AMR1

o índice de vazios parece não ser muito sensível à alteração da relação água/cimento,

como comentado anteriormente quando se analisou a absorção de água.

Tenório (2007) também constatou que os concretos com agregados reciclados

apresentam índice de vazios superior ao concreto de referência.

e) Influência do teor de substituição sobre a massa especifica dos concretos produzidos com

AMR1 e AMR2.

As Figuras 4.18a e 4.18b apresentam a influência do percentual de substituição do

agregado reciclado sobre a massa especifica dos concretos produzidos com AMR1 e AMR2.

(a)

(b)

Figura 4.18: Influência do teor de de substituição dos agregados reciclados sobre a massa específica dos

concretos: (a) com AMR1; (b) com AMR2

Conforme esperado, os concretos com ambos os agregados reciclados

apresentaram massa específica no estado endurecido inferior à do concreto de referência. De

um modo geral, o aumento no teor de substituição dos agregados reciclados provocou uma

redução da densidade Isto pode ser atribuído à menor massa específica, característica dos

agregados reciclados.

4.3.5 Lixiviação

Visando obter um melhor entendimento a respeito da lixiviação em concretos

contendo resíduos, avaliou-se o pH da água (desmineralizada e deionizada à temperatura de

laboratório, 26±2ºC) onde foram imersos os corpos de prova, conforme metodologia

apresentada na seção 3.2.7.

A Tabela 4.15 apresenta os resultados do pH para os concretos de referência e

para os concretos com agregados reciclados (AMR1 e AMR2) nas idades analisadas.

Tabela 4.15 – (a) Valores de pH em função da idade e do traço

Idade(dias)

TRAÇO

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

Ref

10,79 10,69 10,38 10,23 10,14 10,47 10,47 10,29 10,23 10,26 10,28 10,06 9,97 9,94 9,91

Ref

10,79 11,0 10,97 10,93 10,98 11,05 10,94 11,10 11,10 11,0 11,01 11,01 11,01 10,99 11,04

AMR

233ST

11,03 11,0 10,77 10,74 10,54 10,32 10,23 10,04 9,93 9,93 9,84 9,84 9,84 9,64 9,63

AMR

233CT

11,13 11,27 11,21 11,19 11,17 11,12 11,10 11,10 11,12 11,07 11,09 11,09 11,06 11,06 11,04

AMR

267ST

11,22 10,87 10,72 10,63 10,57 10,34 10,17 10,07 9,97 9,94 9,91 9,77 9,74 9,61 9,62

AMR

267CT

11,25 11,18 11,15 11,19 11,14 11,19 11,18 11,18 11,20 11,17 11,17 11,12 11,07 11,13 11,05

AMR

2100ST

11,08 11,01 10,83 10,64 10,62 10,45 10,18 10,08 9,96 10,05 9,87 9,83 9,64 9,61 9,48

AMR

2100CT

11,10 11,22 11,33 11,19 11,20 11,20 11,21 11,20 11,14 11,13 11,08 11,02 11,09 11,12 11,08

AMR

133ST

10,84 10,43 10,11 10,10 10,10 9,97 9,89 9,83 10,05 9,76 9,76 9,99 9,64 9,54 9,44

AMR

133CT

11,14 10,94 10,90 10,92 10,92 11,09 10,94 11,09 10,97 10,64 10,60 10,58 10,61 10,60 10,58

AMR

167ST

10,87 10,53 10,66 10,42 10,23 10,12 10,20 10,14 10,11 10,05 9,82 10,02 9,79 9,77 9,70

AMR

167CT

11,14 10,99 11,06 10,97 11,02 11,06 10,98 11,00 11,14 11,01 11,15 11,01 10,97 10,98 10,96

AMR

1100ST

10,92 10,56 10,54 10,48 10,19 10,03 10,07 10,09 9,97 9,96 9,85 9,85 9,85 9,64 9,64

AMR

1100CT

11,13 11,02 11,06 11,02 11,10 10,97 11,01 11,05 11,08 11,05 11,17 11,02 11,0 11,00 10,96

Tabela 4. 15 – (b) Continuação Valores de pH em função da idade e do traço

Idade(dias) TRAÇO

16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 56 72

Ref

9,80 9,55 9,43 9,3 9,31 9,34 9,42 9,29 9,17 9,17 9,23 9,23 9,20 8,68 8,66

Ref

10,99 10,88 11,01 11,02 10,76 10,75 10,74 10,8 10,8 10,75 10,75 10,74 10,75 10,52 10,42

AMR

233ST

9,58 9,53 9,43 9,29 9,30 9,28 9,27 9,15 9,09 9,07 9,02 9,02 9,02 8,58 8,38

AMR

233CT

11,05 11,04 11,04 11,02 11,01 11,01 11,01 11,01 11,01 10,98 11,03 11,03 11,03 10,74 10,59

AMR

267ST

9,46 9,54 9,50 9,34 9,29 9,25 9,15 9,1 9,08 8,97 8,96 9,01 8,91 8,47 8,43

AMR

267CT

11,09 11,08 11,05 11,05 11,03 11,05 11,05 11,05 10,96 10,96 10,99 10,99 11,04 10,77 10,59

AMR

2100ST

9,52 9,37 9,34 9,42 9,30 9,22 9,16 9,11 9,02 9,04 9,05 8,99 8,99 8,43 8,46

AMR

2100CT

10,99 11,07 10,96 11,03 11,02 11,02 11,02 10,86 10,87 10,94 10,94 10,95 10,99 10,03 10,21

AMR

133ST

9,41 9,45 9,59 9,42 9,30 9,28 9,29 9,29 9,33 9,20 9,21 9,23 9,23 8,74 8,48

AMR

133CT

10,64 10,66 10,66 10,62 10,63 10,65 10,68 10,66 10,80 10,60 10,67 10,63 10,63 10,50 10,27

AMR

167ST

9,64 9,66 9,62 9,50 9,46 9,40 9,37 9,43 9,33 9,23 9,23 9,24 9,23 8,53 8,42

AMR

167CT

10,94 10,95 10,95 10,89 10,94 10,93 10,94 10,92 10,89 10,89 10,91 10,90 10,91 10,66 10,53

AMR

1100ST

9,71 9,45 9,50 9,40 9,43 9,37 9,24 9,28 9,10 9,05 9,03 9,05 9,03 8,26 8,19

AMR

1100CT

10,93 10,88 10,98 10,92 10,92 10,9 10,85 10,83 9,89 10,9 10,88 10,90 10,88 10,45 10,28

Onde: st= recipiente sem tampa(sistema aberto); ct= recipiente com tampa(sistema fechado)

A análise estatística multivariável da lixiviação foi realizada objetivando-se

estudar a influência dos múltiplos fatores independentes: ((i)teor de substituição do agregado

miúdo natural pelo agregado miúdo reciclado, (ii) idade, (iii) tipo de agregado e (iv) tipo de

ambiente) nos concretos produzidos.

Através da regressão multivariável pelo método dos mínimos quadrados, a

significância estatística dos fatores e suas interações com relação ao efeito pH levou ao

modelo polinomial descrito na equação 4.1, mais representativo. Tomando como base a

análise dos parâmetros estatísticos de aleatoriedade dos resultados pela distribuição de t-

student, da regressão múltipla e dos parâmetros de Fisher, pode-se verificar que, neste modelo

polinomial, os fatores mais significativos foram idade, ambiente, teor, tipo de agregado e suas

interações agreg.amb, idade.amb e agreg.teor. O coeficiente de correlação múltiplo (r

) do

modelo foi de 0,91 e o coeficiente de Fisher (F) foi de 698,16.

pH (idade, amb, teor, agreg.amb, idade.amb, agreg.teor)= 10,69 – 0,0231.idade + 0,40.amb

+ 0,013.(idade.amb) + 0,0006.(teor) + 0,04.(agreg.amb) + 0,0004.(agreg.teor)

(Equação 4.1)

Onde: Amb= ambiente; agreg= agregado

Na Equação 4.1 pode-se avaliar que, dado o seu sinal negativo, a idade é um fator

redutor do pH. Isto é esperado, para ambos os ambientes haja visto que pH iniciais de 12,5

serem mais propícios a acontecerem no interior dos concretos. Por sua vez, a mudança de

ambiente de aberto (-1) para fechado (+1) faz com que o pH aumente, tendo em vista o fator

associado ao parâmetro amb ser positivo. Isto já seria esperado, pois a ausência do CO

atmosférico restringe sua concentração levando o pH para valores bastante superiores neste

último sistema. No tocante ao teor de susbstituição, o modelo sugere que, quanto maior o

teor, maior o nível de pH, evidenciado pelo fator associado ao parâmetro teor ser, também,

positivo. Porém, esta influência no pH tem escala bastante inferior àquela encontrada para a

idade. O modelo também sugere a existência de interações entre os tipos de agregados, a

idade e o teor de substituição, bem mais complexos de serem avaliados. Em geral, o modelo

aponta que a mudança do agregado de referência para o reciclado (sinal positivo do fator

associado ao parâmetro agreg.amb) implica no aumento do pH, juntamente com o seu teor de

substituição o que também varia com o ambiente (sinal positivio do fator associado ao

parâmetro agreg.teor).

Considerando a complexidade da equação polinomial, outro modelo incorporando

as variáveis mais significativas (teor de substituição e idade) foi também avaliado pelo

método dos mínimos quadrados. Assim, optou-se por trabalhar com a equação exponencial

descrita a seguir.

pH (idade, teor)= pH

– Ae

- (Bi + Ct)

(Equação 4.2)

Onde:

i= idade;

t= teor de substituição

= coeficiente que representa um fator que indica o pH do equilíbrio final, considerando-

se, por exemplo, tempos infinitos. Este fator foi refinado para cada ambiente.

A= coeficiente que representa um fator redutor global, sem levar em consideração as variáveis

idade e tempo.

B e C= Coeficientes que estão associados aos parâmetros idade e teor de substituição,

respectivamente.

Os coeficientes pH0, A, B e C, refinados para cada tipo de agregado e ambiente,

estão mostrados na Tabela 4.16 .

Tabela 4.16: Valores dos coeficientes pH0, A, B e C refinados para cada tipo de agregado e ambiente

Teor (%) Coeficientes

0 33 67 100

Agregado

pHO 8,4 8,4 8,4 8,4

B (i) 0,04 0,06 0,06 0,06

C (t) 0 0,006 0,003 0,002

A (I) -2,47 -2,26 -2,26 -2,26

AMR2

pHO 8,4 8,5 8,2 8,0

B (i) 0,04 0,04 0,04 0,04

C (t) 0 0,03 0,002 0,002

A (I) -2,47 -2,26 -2,26 -2,26

AMR1

a) Efeito da interação teor de substituição e idade no pH dos concretos produzidos com

AMR1 submetidos ao sistema aberto

A Figura 4.19 apresenta o efeito da interação teor de substituição e idade no pH

dos concretos produzidos com AMR1 e submetidos ao sistema aberto. As curvas delineadas

foram obtidas a partir do uso da equação 4.2, com os fatores refinados para cada teor de

substituição.

Figura 4.19: Efeito da interação teor de substituição e idade no pH dos concretos produzidos com AMR1

submetidos ao sistema aberto.

Analisando a Figura 4.19 observa-se uma tendência à redução do pH caminhando

para o equilíbrio dos carbonatos, em torno de 8,48, devido a disponibilidade constante de CO

atmosférico, conforme apresentado na Tabela 2.5 (ver seção 2.4.3). Também é possível

observar que, quanto maior o teor de substituição do agregado miúdo natural pelo agregado

miúdo reciclado, mais rapidamente o sistema converge para o pH de equilíbrio. Além disso,

quando comparada ao concreto de referência, a mistura produzida com AMR1 tende a atingir

mais rapidamente o pH de equilíbrio. Com base na compreensão do mecanismo químico que

controla este fenômeno (seção 2.4.3), isto pode ser atribuído a um teor mais elevado de

carbonatos dos resíduos de argamassa.

8,00

8,50

9,00

9,50

10,00

10,50

11,00

11,50

12,00

0 20 40 60 80

Idade (dias)

b) Efeito da interação teor de substituição e idade no pH dos concretos produzidos com

AMR2 submetidos ao sistema aberto

A Figura 4.20 apresenta o efeito da interação teor de substituição e idade no pH

dos concretos produzidos com AMR2 submetidos ao sistema aberto.

Figura 4.20: Influência do teor de substituição e idade no pH dos concretos produzidos com AMR2

submetidos ao sistema aberto.

De acordo com a Figura 4.20 pode-se observar que, no tocante à variação do pH o

AMR2 apresenta comportamento praticamente similar ao AMR1, porém seu efeito na redução

do pH é maior do que no concreto de referência contendo agregado granítico e arenoso.

Embora exista a possibilidade do efeito pozolânico do AMR2, dada pela presença da argila

calcinada do processo de produção dos tijolos, a redução do hidróxido de cálcio em carbonato

de cálcio parece ser controlada pela cinética da reação de carbonatação (seção 2.4.3). Desta

maneira, esta semelhança parece ser associada ao fato da reação pozolânica ser, em geral,

lenta para este tipo de pozolana.

8,00

8,50

9,00

9,50

10,00

10,50

11,00

11,50

12,00

0 20 40 60 80

Idade (dias)

c) Efeito da interação teor de substituição e idade no pH dos concretos produzidos com

AMR1 submetidos ao sistema fechado.

Na Figura 4.21 pode ser visualizado o efeito da interação teor de substituição e

idade no pH dos concretos produzidos com AMR1 e submetidos ao sistema fechado.

Figura 4.21: Influência do teor de substituição e idade no pH dos concretos produzidos a partir de

agregado de argamassa e submetidos ao sistema fechado.

Analisando a Figura 4.21 pode-se observar que, em sistema fechado os concretos

com AMR1 tendem ao pH de equilíbrio(10,33) apresentado na Tabela 2.5, da seção 2.4.3 .

Também é possível observar que as misturas com 100% desse agregado tendem a chegar ao

pH de equilíbrio mais rapidamente que o concreto de referência.

8,0

8,5

9,0

9,5

10,0

10,5

11,0

11,5

12,0

0 20 40 60 80

Idade (dias)

100

d) Efeito da interação teor de substituição e idade no pH dos concretos produzidos com

AMR2 submetidos ao sistema fechado.

A Figura 4.22 apresenta o efeito da interação teor de substituição e idade no pH

dos concretos produzidos a partir do AMR2 e submetidos ao sistema fechado.

Figura 4.22 : Influência do teor de substituição e idade no pH dos concretos produzidos com o AMR2 e

submetidos ao sistema fechado.

Analisando a Figura 4.22 pode-se observar que, em sistema fechado, o AMR2

apresenta comportamento praticamente similar ao AMR1, porém ambos afetam o pH de

forma diferente do concreto de referência, numa taxa mais acelerada. Este fato pode ser

atribuído ao CO

, que se exaure ao longo do tempo sem ter uma fonte de renovação, como é o

caso do sistema aberto.

8,0

8,5

9,0

9,5

10,0

10,5

11,0

11,5

12,0

0 20 40 60 80

Idade (dias)

101

A Tabela 4.17 apresenta o intervalo de tempo que os concretos de referência e

com agregados reciclados levam para atingir o pH de equilíbrio. Este tempo foi calculado com

base na Equação 4.2.

Tabela 4.17: Tempo para os concretos de referência e com agregados reciclados atingirem

o pH de equilíbrio

Sistema Agregado de argamassa (AMR1) Agregado misto (AMR2)

Teor de substituição

(%)

Aberto Fechado Aberto Fechado

0 365 153 365 153

33 193 108 60 177

67 54 187 54 196

100 40 105 50 63

pH de equilíbrio: aberto= 8,48; fechado= 10,33

Se a cinética da reação de dissolução do gás carbônico atmosférico e carbonatação

dos sais solúveis do cimento é a mesma em um sistema, por exemplo, o aberto, quanto mais

rápido ele atinge o equilíbrio, menor é a lixiviação das espécies iônicas envolvidas nas

reações.

Considerando que o resíduo cerâmico tem pozolanicidade e que os dois tipos de

resíduos se comportam de maneira semelhante do ponto de vista do equilíbrio, acredita-se que

a reação dos carbonatos foi determinante para este equilíbrio. Desta forma, a reação

pozolânica por estas poucas idades não se revelou significativa para a redução da alcalinidade

da solução, no tocante à obtenção do equilíbrio.

Vale ressaltar que, no cimento Portland de alto forno (CP III) as reações de

hidratação são mais lentas, e por conseguinte, as taxas de desenvolvimento de calor de

hidratação e de resistências também são mais lentas. Portanto, o estudo do efeito dos

agregados reciclados na alcalinidade de concretos deverá levar em consideração o tipo de

cimento em questão, muito importante para a compreensão mais abrangente da avaliação do

potencial de uso de material de construção reciclado no desenvolvimento de concretos

duráveis, principalmente, considerando a variabilidade de ambientes aonde se pode aplicar

este material estrutural.

102

5 CONCLUSÕES

O presente trabalho procurou investigar o potencial de uso de resíduos da

construção civil, obtidos na cidade de João Pessoa, como agregados miúdos na produção de

concretos. Diante do exposto, pode-se concluir que:

• A composição do resíduo utilizado nesta pesquisa constituiu-se

predominantemente de argamassa, materiais cerâmicos e concreto;

• A massa específica de ambos os agregados miúdos reciclados foi entre 7% e

8% menor que a do agregado miúdo natural. Da mesma forma, a massa

unitária dos agregados miúdos reciclados foi inferior, sendo a redução em

torno de 23%. Estas reduções nas massas específicas e nas massas unitárias dos

agregados reciclados ressaltam a necessidade de se compensar o volume de

material reciclado utilizado em misturas obtidas a partir de traços de concretos

convencionais;

• Os agregados reciclados apresentaram absorção mais elevada que o agregado

convencional. Os valores das taxas de absorção dos agregados miúdos

reciclados de argamassa (AMR1) e dos agregados miúdos reciclados de

argamassa com bloco cerâmico (AMR2) foram de 5,6% e 6,2%,

respectivamente. Isto evidencia a necessidade de pré-molhagem dos agregados

reciclados.

• A taxa de compensação de água dos agregados reciclados, equivalente a 70%

da taxa de absorção, mostrou-se eficiente para as misturas com agregados

reciclados de argamassa. Em contrapartida, para concretos com agregados

reciclados de argamassa e bloco cerâmico foi necessário um teor de

superplastificante mais alto para teores de substituição de 100%.

• A granulometria de ambos os agregados se enquadrou na zona ótima da NBR

7211, com apenas uma britagem e um peneiramento na malha 4,8 mm.

103

• Os concretos obtidos com ambos agregados reciclados apresentaram perda de

abatimento mais rápida que o concreto de referência.

• Os concretos produzidos com ambos agregados reciclados seguem a tendência

da Lei de Abrams, isto é, quanto maior a relação água/cimento, menor a

resistência à compressão.

• Para os concretos produzidos com AMR1, à proporção que o percentual de

substituição aumenta, a resistência à compressão diminui. A mistura com

100% de AMR1 e relação água/cimento de 0,60, levou a uma redução na

resistência de 16%. Já os traços com 33% de AMR1, apresentaram melhor

desempenho, pois a resistência à compressão ficou praticamente no mesmo

patamar que o concreto de referência.

• Para os concretos produzidos com AMR2, o aumento do percentual de

substituição do agregado miúdo reciclado levou a um aumento na resistência à

compressão dos concretos para todas relações água/cimento consideradas,

evidenciando o efeito pozolânico dos finos dos resíduos cerâmicos. O aumento

foi mais significativo para relação água/cimento mais baixa (0,45), cujo ganho

de resistência ficou em torno de 16%, em relação ao concreto de referência.

• No que se refere à resistência à tração por compressão diametral, todos os

traços produzidos com AMR1

apresentaram valores ligeiramente inferiores ao

concreto de referência, exceto nas misturas com relação água/cimento de 0,45,

cuja redução chegou a 28%.

• Nos concretos produzidos com AMR2, os valores da resistência à tração por

compressão diametral foram praticamente similares ou superiores aos dos

concretos de referência. Neste caso, o melhor desempenho foi conseguido pelo

traço com 100% do agregado reciclado e relação água/cimento de 0,45, cujo

ganho de resistência ficou em torno de 8%, em relação ao concreto de

referência.

• As Massas Específicas dos concretos com agregados reciclados apresentaram

valores inferiores aos dos concretos de referência. Vale ressaltar, que a redução

foi praticamente a mesma para ambos os agregados.

104

• Os concretos produzidos com os agregados reciclados apresentaram aumento

no índice de vazios com o aumento da relação água/cimento e do teor de

substituição do agregado.

• Os concretos produzidos com agregados reciclados apresentaram absorção de

água superior aos concretos de referência. Mesmo assim, fica claro que as

propriedades obtidas são aceitáveis para seu emprego como concreto estrutural.

No caso do concreto com AMR1, considerando essa propriedade, poder-se-ia

utilizá-los até, por exemplo, para a fabricação de tubos de concreto, que exige

absorção de no máximo 6%.

• Quanto à avaliação do pH, os concretos produzidos com os agregados

reciclados tendem a atingir o equilíbrio iônico em tempos inferiores ao do

concreto de referência, tanto no sistema aberto (fonte contínua de CO

), como

no sistema fechado (fonte limitada de CO

• Quanto maior o teor de substituição do agregado miúdo natural pelo agregado

miúdo reciclado, mais rapidamente os concretos convergem para o pH de

equilíbrio.

• É possível o aproveitamento dos resíduos de construção em João Pessoa na

preparação de concretos estruturais. No entanto, seu uso não pode ser feito

indiscriminadamente, visto que algumas propriedades, como a absorção de

água bem maior que no concreto convencional, pode limitar seu emprego em

peças sujeitas a agressões ambientais.

• Cabe ao poder público, passar a exigir que os envolvidos na construção civil,

como construtoras e concreteiras, passem a incorporar resíduos de construção

em seus concretos e argamassas, para redução do efeito predador da retirada de

areia do Rio Paraíba, já tão danificado pela intensa retirada de material de seu

leito.

105

6 SUGESTÕES PARA PESQUISAS FUTURAS

Considerando a importância da reciclagem dos RCD no contexto da construção

civil, são feitas as seguintes sugestões para pesquisas futuras:

• adaptar métodos de dosagem existentes para concretos convencionais àqueles

com agregados reciclados;

• estudar o efeito dos diferentes tipos de cimento nas propriedades físicas,

mecânicas e de duabilidade dos concretos com agregados reciclados;

• pesquisar métodos de redução da perda de abatimento dos concretos com

agregados reciclados;

• analisar a lixiviação em concretos com agregados reciclados e diferentes tipos

de cimento; através de outros métodos diferentes do aqui apresentado;

• estudar o uso de agregados reciclados para promover cura interna do concreto;

• pesquisar a viabilidade econômica dos agregados reciclados levando em conta

os benefícios ambientais.

106

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Orientadores: Normando Perazzo Barbosa, Sandro Marden Torres

Dissertação (mestrado) − UFPB/CT

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3. Resíduos de construção – reciclagem. 4. Agregado miúdo reciclado

− concreto.

UFPB/BC CDU: 62:711(043)

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