Espacios. Vol. 36 (Nº 18) Año 2015. Pág. 7

Viabilidade do agregado reciclado de RCD produzido no ambiente de uma pequena cooperativa

Feasibility of CDW recycled aggregate produced in the environment of a small cooperative

Morgane BIGOLIN 1; Ângela de Moura Ferreira DANILEVICZ 2, Ângela Gaio GRAEFF 3; Luiz Carlos Pinto da SILVA FILHO 4

Recibido: 27/05/15 • Aprobado: 13/06/2015


Contenido

1. Introdução

2. Referencial teórico

3. Materiais e programa experimental

4. Resultados e discussões

5. Conclusões

6 Agradecimentos

Referências bibliográficas


RESUMO:

A cadeia da construção civil, consciente dos impactos que gera ao meio ambiente, busca alternativas mitigatórias tanto em processos quanto em insumos. Entre essas alternativas encontra-se a reciclagem dos Resíduos de Construção e Demolição (RCD). Assim, o objetivo deste trabalho foi verificar as características físico-químicas dos agregados reciclados produzidos no ambiente de uma cooperativa. Para tal, foram realizados ensaios laboratoriais com diferentes amostras coletadas em diferentes condições de tempo e armazenamento. As conclusões apontam que, de uma maneira geral, as amostras de agregados analisadas apresentaram bom comportamento, indicando que o processo hoje estabelecido pela cooperativa para tratamento e estoque dos agregados assegura a qualidade e a viabilidade do uso do mesmo na confecção dos artefatos de concreto.
Palavras-chave: Resíduos de Contrução e Demolição; reciclagem; ensaios de caracterização de materiais

ABSTRACT:

The construction's chain, aware of the impacts to the environment, searches for alternatives for both the mitigation processes and raw materials. One of these alternatives is the recycling of Construction and Demolition Waste (CDW). Therefore, the objective of this work was to verify the characteristics physicochemical of the CDW recycled aggregate produced by the cooperative. To this end, we conducted laboratory tests with different samples in different weather conditions and storage. The conclusions, in a general matter, show that the analyzed aggregated presented good behavior regarding the standard specifications, indicating that the process established by the cooperative for the treatment and storage of CDW ensure the feasibility of its use in the manufacture of CBSs.
Keywords: Construction and Demolition Wast; recycling; test materials characterization.

1. Introdução

Diferentes setores produtivos, nacionais e internacionais, mantém em sua pauta estratégica as questões ambientais. A cadeia da construção civil, consciente dos impactos gerados ao meio ambiente, busca alternativas mitigatórias tanto em processos quanto em insumos. Entre essas alternativas encontra-se a reciclagem dos Resíduos de Construção e Demolição (RCD) dentro da própria cadeia produtiva. No Brasil, esse tipo de reciclagem ainda é insipiente e pouco difundido. Um dos fatores que pode ocasionar este cenário está associado à falta de confiabilidade e à grande variabilidade dos agregados reciclados oriundos de RCD, o que reflete diretamente nas características finais de produtos desenvolvidos a partir deste material. Porém, existem iniciativas que visam o uso destes enquanto agregados reciclados para a produção de artefatos de concreto, como é o caso da cooperativa Centro de Transformação Sócio Ambiental (CTSA), em Porto Alegre, no Rio Grande do Sul. O primeiro projeto da cooperativa é a produção de Blocos de Concreto de Vedação (BCV).

Assim, o objetivo deste trabalho foi o de verificar as características físico-químicas de agregados reciclados produzidos no ambiente produtivo da CTSA, através de ensaios de granulometria, de absorção de água, de teor de material pulverulento, e de teor de contaminantes (cloretos, sulfatos, materiais não minerais e torrões de argila e materiais friáveis), visando validar a adequação do uso do RCD como agregado reciclado para uso em concretos sem função estrural, por meio de uma avaliação prática, do agregado reciclado produzido por esta cooperativa. Os agregados reciclados avaliados foram provenientes da cooperativa e submetidos aos processos de segregação e peneiramento realizados no local, sendo assim, os resultados apresentados são voltados aos agregados produzidos pela mesma. Os resultados foram comparados com as especificações da Norma NBR 15.116 (ABNT, 2004), que define limites aceitáveis para a utilização deste material em concretos não estruturais.

2. Referencial teórico

O elevado consumo de recursos naturais é umas das maiores preocupações do setor da construção civil, que devido à dimensão dos seus produtos é também um dos maiores consumidores de recursos naturais de qualquer economia. Em termos de consumo, a construção civil é responsável por: 50% do consumo de recursos da natureza e 40% do consumo total de energia (Oikonomou, 2005). Um dos principais recursos naturais utilizados são os agregados naturais cuja produção é ampla e cresce de acordo com o consumo de concreto. São três bilhões de toneladas de agregados produzidos em países europeus a cada ano, situação que fez com que vários países impusessem taxas para o uso de agregado natural (Marinkovic et al., 2010).

O setor é também grande gerador de resíduos a serem dispostos no meio ambiente. A produção pela indústria da construção civil japonesa, por exemplo, chega a 75 milhões de toneladas por ano, isso corresponde a 19% do volume total de resíduos industriais produzidos (Eguchi et al., 2007). Na China é estimada a produção de 200 milhões de toneladas de resíduos de concreto anualmente (Xiao et al., 2012) e somente em Hong Kong cada ano, é gerado 20 milhões de toneladas anuais de resíduos da construção civil (Kou; Poon; Wan, 2012).

Na construção civil o foco dos estudos é nas matrizes cimentícias, uma vez que o concreto é o material de construção mais utilizado no mundo, com consumo mundial que hoje se estima em 6 bilhões de toneladas por ano (Marinkovic et al., 2010). Com essa demanda tornou-se necessário obter concretos mais adequados à atualidade, mais duráveis, com melhor desempenho e eficiência, além de ecologicamente mais adequados. Existem várias pesquisas envolvendo matrizes cimentícias que buscam causar menor impacto ao meio ambiente. Essas visam à incorporação de diversos tipos de resíduos advindos de outras indústrias em substituição aos componentes do concreto, como por exemplo, resíduos de borracha, escórias metálicas, resíduos de curtume ou mesmo adicionado na fabricação do cimento Portland como cinzas volantes, cinzas de casca de arroz entre outros (Yilmaz; Degirmenci, 2009; Zain et al., 2011, Pereira, et al, 2014).

Muitos estudos buscam promover a reciclagem dos resíduos advindos da própria construção civil; (Lovato et al., 2012; Soutsos; Tang; Millard, 2012, Da Silva, et al, 2013) que para esta tem benefício duplo: uma destinação correta dos próprios resíduos e a diminuição de impactos causados ao meio ambiente com a extração de recursos naturais. Isto sem contar os benefícios econômicos que a prática pode proporcionar. No Brasil, apesar dos vários estudos, o principal uso do RCD continua sendo como bases e sub-bases em estradas. O uso mais nobre do resíduo como agregado em peças e blocos pré-moldados em concreto tem se mostrado eficiente em pesquisas, porém, no país é pouco utilizado. A não utilização do agregado reciclado é justificada pelos profissionais da área da construção civil pela falta de experiência do uso do agregado reciclado como material de construção, além de preconceitos com relação ao produto (Rembiski, 2012).

3. Materiais e programa experimental

Neste item serão descritos o local de onde foram recolhidas as amostras, o método como foram recolhidas e os ensaios que foram executados para cada amostra.

3.1. Caso de estudo: a cooperativa CTSA

Na cidade de Porto Alegre, não existem usinas fixas de reciclagem de RCD, o que dificulta ainda mais a proliferação e utilização do resíduo como matéria-prima. Porém, começam a surgir iniciativas para o uso do produto. Exemplo disso é a organização não governamental (ONG) Solidariedade, fundada por moradores de uma a região com inúmeros problemas sociais. Entre seus principas projetos, podem ser citados a cooperativa Centro de Transformação Sócio Ambiental (CTSA), tendo surgido como objetivo de prospectar alternativas de geração de renda para as famílias de carroceiros e carrinheiros que, devido à criação da Lei 10.531, de 2008 (Porto Alegre, 2012), terão suas atividade gradativamente proibidas na Região Metropolitana de Porto Alegre. A alternativa envolve, entre outras ações, a produção de BCV com utilização de agregados reciclados. Além de blocos de concreto para paredes de vedação, também serão produzidos blocos para pavimentação além de outros artefatos como postes e bocas de lobo.

Assim, no início do ano de 2009, a Universidade foi procurada por integrantes da ONG Solidariedade, buscando apoio científico e tecnológico para a implantação do processo de produção de artefatosde concreto. A relação da Universidade com a ONG Solidariedade abre a possibilidade de implementar e operar uma linha de produção de artefatos de concreto com RCD, ajudando a disseminar essa tecnologia para a comunidade. Esta parceria também busca oferecer capacitação para uma nova atividade econômica e colaborar para consolidar o uso dessa tecnologia de baixo custo econômico e ambiental.

3.2. Obtenção das amostras

A obtenção do material está circunscrita, em um primeiro momento, ao entorno da cooperativa CTSA, que se localiza, na cidade de Porto Alegre, uma vez que seus principais fornecedores de matéria-prima (RCD) são os próprios moradores do entorno. Os RCDs são oriundos, portanto, de pequenas obras ou reformas nas habitações. Outra possível fonte que a cooperativa poderá dispor será juntamente com a parceria com o Departamento Municipal de Limpeza Urbana (DMLU) de Porto Alegre junto das Unidades de "Destinos Certos" da cidade, pontos de recolhimento de RCD que não recebem lixo orgânico e se destinam apenas a pequenos geradores. Assim, tanto da primeira alternativa quanto da segunda, pode se inferir que os resíduos a serem recebidos pela cooperativa serão caracterizados como de pequenos geradores oriundos de reformas.

A cooperativa conta com significativo estoque de resíduo, que está armazenado a espera do início da produção efetiva. Atualmente, o armazenamento deste produto ocorre de duas formas diferentes: a primeira, em forma de agregado reciclado (britado e peneirado) e protegido de intempéries; a segunda é ao ar livre, sujeito a todas as variações climáticas na forma original de como foi recebido. O tempo de estoque do agregado reciclado pronto é de aproximadamente um ano, e o RCD armazenado externamente encontra-se de um a dois anos estocados. Na Figura 1, observam-se as duas formas de estoque: na imagem da esquerda (a), está o estoque antes da triagem; e na imagem da direita (b) os estoques em forma de agregado miúdo e graúdo.

Figura 1. Estoques da cooperativa

Os agregados utilizados para a confecção dos BCVs pela cooperativa são divididos em duas faixas granulométricas. A primeira fração é composta por material inferior a 2,4 mm, sendo para este trabalho denominado como parcela de agregado miúdo. A segunda fração fica entre de 2,4 mm e 9,5 mm, sendo denominado neste trabalho como agregado graúdo.

O RCD recebido pela cooperativa passa por processo de triagem manual, no qual são retirados os contaminantes. Este processo ainda não possui procedimento rigoroso, e é baseado no conhecimento empírico dos membros da cooperativa. Após é submetido ao procedimento de britagem, em britador de mandíbulas. Os agregados são então encaminhados para a etapa de peneiramento.

Como o objetivo foi verificar as condições de uso do estoque existente na cooperativa, bem como avaliar se o tipo de resíduo recebido pode ser utilizado como agregado para substituição total em concretos sem função estrutural, foram executadas coletas de amostras como segue descrito na Figura 2. É importante ressaltar que todas as amostras foram adquiridas na forma de agregado reciclado, tendo passado pelos processos de triagem, britagem e peneiramento, executados na própria cooperativa, de acordo com seu próprio controle de qualidade.

Nome

Origem

Amostra 01

Coletado de acordo com NBR NM 26 (2001) no monte armazenado internamente por aproximadamente um ano, em forma de agregado e amostra reduzida de acordo com NBR NM 27 (2009).

Amostra 02

Apenas agregados coletados no topo do monte armazenado internamente por aproximadamente um ano, em forma de agregado e amostra reduzida de acordo com NBR NM 27 (2009).

Amostra 03

Apenas agregados coletados no meio do monte armazenado internamente por aproximadamente um ano, em forma de agregado e amostra reduzida de acordo com NBR NM 27 (2009).

Amostra 04

Apenas agregados coletados na base do monte armazenado internamente, por aproximadamente um ano, em forma de agregado e amostra reduzida de acordo com NBR NM 27 (2009).

Amostra 05

Amostras de agregados oriundos de RCD exposto ao tempo por aproximadamente dois anos e amostra reduzida de acordo com NBR NM 27 (2009).

Amostra 06

Amostras de agregados oriundos de RCD exposto ao tempo por aproximadamente um ano com predominância de restos de cerâmica vitrificada e amostra reduzida de acordo com NBR NM 27 (2009).

Amostra 07

Amostras de agregados oriundos de RCD exposto ao tempo por aproximadamente um ano com predominância de restos de cerâmica vermelha e amostra reduzida de acordo com NBR NM 27 (2009).

Amostra 08

Amostras de agregados oriundos de RCD exposto ao tempo por aproximadamente um ano com predominância de restos de argamassa e amostra reduzida de acordo com NBR NM 27 (2009).

Figura 2: Quadro com a descrição das amostras

Após coletadas e definidas as amostras os agregados reciclados produzidos na CTSA, foram caracteriszados através de ensaios de granulometria, absorção de água, teor de material pulverulento, e teor de contaminantes (cloretos, sulfatos, materiais não minerais e torrões de argila e materiais friáveis), conforme indicado na Norma NBR 15.116 (ABNT, 2004), visando validar a adequação do uso do RCD como agregado reciclado para uso em concretos sem função estrural. A seguir seguem as análises dos resultados dos ensaios realizados com as amostras coletadas

4. Resultados e discussões

Nesta etapa estão apresentados os resultados referentes aos ensaios realizados com as amostras recolhidas na cooperativa CTSA. Em todos os ensaios foi realizada uma análise dos resultados comparando as variações entre as amostras, bem como com os limites estabelecidos pela Norma Norma NBR 15.116 (ABNT, 2004) que define os requisitos para agregados reciclados. É importante ressaltar que os limites e os ensaios considerados na norma para este trabalho foram os estabelecidos para agregados reciclados mistos (ARM). Assim, a análise para verificar a que classe pertencia os agregados, na qual os mesmos devem ser compostos por mais que 90% de restos de concreto, para classificá-lo como agregado reciclado de concreto (ARC), não se fizeram necessário, uma vez que a cooperativa nunca recebeu resíduos de concreto.

4.1. Análise granulométrica

As amostras coletadas foram submetidas ao ensaio prescrito pela norma NBR NM 248 – Agregados – Determinação Granulométrica (ABNT, 2003), para ser possível analisar a granulometria, diâmetro máximo e os parâmetros da curva granulométrica de cada coleta. Desta forma, também foi possível verificar se existem diferenças entre as distribuições granulométricas provenientes das amostras coletadas. Este ensaio foi realizado com a porção de agregados miúdos e graúdos do RCD da cooperativa, sendo realizadas três determinações para cada amostra. Com essa determinação pode-se avaliar, o controle de qualidade da cooperativa neste aspecto. A composição granulométrica do agregado é importante, pois é uma das características que influencia na compacidade do BCV. A Norma NBR 15.116 (ABNT, 2004) estipula que a composição granulométrica dos agregados de RCD deve estar de acordo com o solicitado na norma NBR 7211 - Agregado para concreto – Especificação (ABNT, 2009).

A cooperativa utiliza duas frações de agregados reciclados para a fabricação do BCV. A fração miúda é composta por material inferior a 2,4 mm, e atualmente não está implementada a etapa de retirada da fração de finos menor que 0,15 mm no processo da cooperativa. Os resultados da granulometria do agregado miúdo estão apresentados na Figura 3, em conjunto com os limites de distribuição granulométrica para agregados miúdos definidos na NBR 7211 (ABNT, 2009).

Figura 3: Gráfico da composição granulométrica do agregado miúdo

A fração graúda fica retida na sua maior parte na peneira de 2,36 mm e passa totalmente na peneira 6,3 mm. Os resultados desta análise estão apresentados na curva granulométrica apresentada na Figura 4, em conjunto com os limites de distribuição granulométrica apresentados na NBR 7211 [27] para agregados graúdos na zona granulométrica de 4,75/12,5mm.

Figura 4: Gráfico da composição granulométrica do agregado graúdo

Os resultados demonstraram que a distribuição granulométrica não apresentou variação significativa perante as diferentes coletas. O diâmetro máximo não apresentou variação, delimitando-se em 2,36 mm para os agregados miúdos e 4,75 mm para os agregados graúdos. Esta invariabilidade era esperada, pois a granulometria é controlada através de peneiras na própria cooperativa. A distribuição granulométrica dos agregados graúdos obteve em média mais que 75% do seu diâmetro maior que 2,36 mm e menor que 4,75 mm com exceção das amostras 05 e 06 que apresentaram menos que 75% e maior teor de diâmetros mais finos. Percebe-se que quando comparado aos limites da norma para agregados NBR 7211 (ABNT, 2009) (Figura 4), as amostras dos agregados graúdos possuem granulometria fora dos intervalos permitidos pela especificação, uma vez que não apresenta os diâmetros maiores (9,5 mm e 12,5 mm) e possui grande quantidade de material entre 4,75 mm e 2,36 mm.

O agregado miúdo, apresentou aproximadamente 50% do diâmetro compreendido entre 0,6 mm e 0,15 mm, faixa que envolve as areias médias e finas. Quando comparado à granulometria dos agregados com os intervalos permitidos pela especificação da norma NBR 7211 (ABNT, 2009), percebe-se que as amostras encontram-se dentro dos limites utilizáveis (Figura 3). Entretanto, ressalta-se que há uma pequena presença de teores abaixo do 0,15 mm, tal fato exige a adequação da granulometria para utilização em concretos não estruturais, exigindo-se assim, mais uma etapa para a separação dos agregados mais finos.

Pode-se perceber que as amostras 05 e 06 possuem maior quantidade de materiais finos na fração graúda e comportamento que se destaca das demais. Isso pode ser explicado, pois as duas amostras recebidas pelo laboratório para este ensaio encontravam-se úmidas. Sendo assim, foram britados e peneirados os RCDs na cooperativa no estado úmido o que pode ter ocasionado que materiais finos ficassem aderidos às partículas maiores, diminuindo a porcentagem de finos na amostra de agregados miúdos. Apesar de as amostras 05 e 06 serem secas e reduzidas de acordo com NBR NM 27 (ABNT, 2009), os materiais finos permaneceram nas amostras, diferentes das outras amostras cujo material fino permaneceu na própria cooperativa.

4.2. Teor de material fino que passa na peneira de 75 µm

O ensaio de teor de material fino que passa na peneira de 75 µm foi realizado segundo a NBR NM 46 – Agregados – Determinação do material fino que passa através da peneira de 75 µm, por lavagem (ABNT, 2003). Foram caracterizadas as duas frações de agregados (miúdo e graúdo), como uma forma complementar aos ensaios de composição granulométrica para entender melhor a composição das amostras. Com este ensaio é possível verificar todo o teor de materiais finos da composição, uma vez que é realizado com peneiramento por via úmida retirando todo o material fino que pode ficar preso nas partículas maiores. Somado a isso, a Norma NBR 15.116 (ABNT, 2004) estabelece limites de teores para o uso. Na Figura 5 é possível visualizar os resultados de teores de material fino encontrados para cada uma das amostras de agregado miúdo comparando com o limite especificado na norma.

Figura 5: Gráfico do teor de material fino dos agregados miúdos

As amostras de agregado miúdo apresentaram comportamento semelhante entre elas com relação ao teor de materiais finos. Ao comparar com os limites estipulados pela Norma NBR 15.116 (ABNT, 2004), verifica-se que esses estão consideravelmente abaixo do limite. A amostra 07 que possui a maior quantidade de cerâmica vermelha foi a que apresentou o maior teor, explicado pelo tipo de material da composição. As amostras 02, 03 e 04, do topo, meio e base do monte respectivamente, apresentaram teores crescentes de material fino, como o esperado neste tipo de situação.

Para os agregados graúdos os resultados de teores de material fino encontrados para cada uma das amostras são apresentados na Figura 6, na qual ainda pode se comparar com o limite especificado na norma.

Figura 6: Gráfico do teor de material fino dos agregados graúdos

Os resultados do teor de materiais finos para o agregado graúdo corroborou com os resultados apresentados na granulometria, na qual as amostras 05 e 06 apresentaram teor significativamente maior que as outras amostras, justificando-se também pelo fato de as duas amostras serem britadas e peneiras úmidas. As amostras 02, 03 e 04 apresentaram mesmo comportamento crescente de teores de material fino que as amostras do agregado miúdo. Ainda é possível verificar que a amostra 07 (maior quantidade de cerâmica vermelha) também se destacou com maior teor de material fino. No entanto, todas as amostras, inclusive as amostras 05 e 06 que apresentaram resultados alterados devido ao processo, apresentaram teores dentro dos limites estabelecidos pela Norma NBR 15.116 (ABNT, 2004).

4.3. Absorção de água

Para análise da absorção de água optou-se por ensaiar apenas a composição granulométrica miúda das amostras de RCD, uma vez que, a pior situação, seria o resultado para o agregado miúdo. Assim, optou-se por realizar o ensaio de acordo com a norma NBR NM 30 - Agregado Miúdo – Determinação da absorção de água (ABNT, 2001) utilizando-se assim, apenas a fração miúda e realizando-se três determinações para cada amostra.

A absorção de água do material é de fundamental importância para expansibilidade do agregado, como também tem influência na compactação (Delongui, 2012). A absorção de água é intimamente ligada à massa específica, mas a Norma NBR 15.116 (ABNT, 2004) especifica somente limites e sugere ensaios para a absorção de água. A absorção de água é um fator muito importante quando se considera agregados reciclados, pois esses apresentam taxas muito mais elevadas de absorção quando comparados com agregados naturais, influenciando nas dosagens de concretos (Leite, 2001). As taxas de absorção de água para agregados reciclados são mais comumente encontradas na literatura entre 8% e 12% para agregados miúdos. Assim, as taxas de absorção de água encontradas estão de acordo com outros trabalhos e foram consideradas válidas. Os resultados dos ensaios das amostras encontram-se na Figura 7.

Figura 7: Gráfico da absorção de água

Os resultados mostram uma homogeneidade das taxas de absorção das amostras ensaiadas, e todas apresentaram resultados inferiores aos limites estabelecidos pela Norma NBR 15.116 (ABNT, 2004) para agregados reciclados mistos e da fração miúda. As taxas de absorção das amostras 02, 03 e 04 aumentam proporcionalmente à proporção de finos nas amostras. Este aumento é sensível, mas é verificado na literatura que quanto menor o material maior a absorção de água (Leite, 2001).

4.4. Contaminantes: cloretos e sulfatos

Os ensaios que determinam teores de contaminantes de cloretos e sulfatos foram realizados apenas com a fração miúda dos agregados de RCD da cooperativa. Entendeu-se que, como as amostras são oriundas do mesmo material e apenas separadas em faixas granulométricas distintas, poderiam ser verificados os contaminantes em apenas uma das frações. A preparação da amostra e solubilização foi realizada segundo a norma NBR 9917– Agregados para concreto – Determinação de sais, cloretos e sulfatos solúveis (ABNT, 2009).

Como os agregados reciclados foram recolhidos na cidade de Porto Alegre, seria plausível esperar valores baixos para este contaminante. Assim, os resultados dos teores de cloretos encontrados através da análise química estão apresentados na Tabela 1.

Tabela 1: Teor de cloretos

Amostra

Teor de cloretos (%)

Limite especificado na ABNT NBR 15116:2004 (%)

1

0,0010

1

2

0,0010

3

0,0010

4

0,0010

5

0,0015

6

0,0010

7

0,0010

8

0,0010

Os teores de cloretos encontrados são aproximados e muito abaixo do limite especificado em norma, não sendo assim, fator de preocupação, mesmo nas amostras que estavam expostas às intempéries durante um considerável período de tempo. A outra análise feita foi quanto aos teores de sulfatos. Os sulfatos podem ser oriundos de contaminantes como o gesso e provocam redução na durabilidade dos concretos. Como o gesso é um componente que pode estar misturado ao RCD, o teor de sulfato deve ser analisado e tem grande importância. A Tabela 2 apresenta os resultados do ensaio realizado para detecção do teor de sulfatos, juntamente com o limite especificado na Norma NBR 15.116 (ABNT, 2004).

Tabela 2: Teor de sulfatos

Amostra

Teor de sulfatos (%)

Limite especificado na ABNT NBR 15116:2004 (%)

1

0,0034

1

2

0,0011

3

0,0016

4

0,0017

5

0,0007

6

0,0010

7

0,0008

8

0,0014

Os teores de sulfatos são variáveis entre as amostras, porém estão todos muito abaixo do limite especificado na norma. Mesmo quando se comparam os resultados obtidos com normas mais exigentes que estabelecem requisitos para o uso de RCD junto a concretos estruturais, como o caso da Norma Alemã  DIN 4226-100 (DIN, 2002) (cloretos 0,04% e sulfatos 0,8%) constata-se que os teores obtidos ainda se enquadrariam para utilizações mais exigentes.

4.5. Contaminantes: materiais não minerais

Para definição do percentual de materiais não minerais foi utilizado o ensaio descrito no anexo B da Norma NBR 15.116 (ABNT, 2004), o qual estabelece a "Determinação do percentual de materiais não minerais dos agregados reciclados por líquidos densos". Para essa análise foi utilizado apenas a porção de agregado miúdo. A separação para determinar o teor de materiais não minerais acontece pelo meio da imersão em líquido de densidade definida e assim, as partículas mais leves flutuam possibilitando sua retirada, permitindo a separação das partículas mais pesadas que afundam. As partículas não minerais são os contaminantes que para a Norma NBR 15.116 (ABNT, 2004) são definidos como "madeira, plástico, betume, materiais carbonizados, vidros e vidrados cerâmicos" e são as partículas que flutuam. Neste ensaio foi utilizado em laboratório cloreto de zinco solubilizado em água com densidade de 1,90 g/cm3. Os resultados obtidos com as amostras estão mostrados na Figura 8, que também compara com o limite especificado em norma.

Figura 8: Gráfico dos teores de materiais não minerais

Os teores de materiais não minerais das amostras encontram-se dentro dos limites especificados pela norma. Os resultados apresentaram uma considerável regularidade, apenas a amostra 05 destaca-se das outras, porém ainda dentro dos limites. A Figura 9 apresenta as partículas de material não mineral encontrado nas amostras de RCD. Os materiais flutuantes encontrados foram principalmente pequenos pedaços de madeira (a). Também foram encontrados partículas de material carbonizado, pequenos pedaços de papel e películas de tinta (b).

Figura 9: Materiais não minerais encontrados

4.6. Contaminantes: argila em torrões e materiais friáveis

Este ensaio teve como objetivo identificar o teor de argila e materiais friáveis da amostra. A Norma NBR 15.116 (ABNT, 2004) sugere que este seja realizado segundo a norma NBR 7218 – Agregados – Determinação do teor de argila em torrões e materiais friáveis (ABNT, 2010). Optou-se, novamente, pela realização do ensaio apenas com a porção de agregados miúdos, uma vez que a norma solicita que seja separada a fração retida na peneira de abertura 1,18 mm e passante na peneira de 4,75 mm das amostras. Os resultados dos ensaios realizados são apresentados na Figura 10.

Figura 10: Gráfico dos teores de torrões de argila.

As amostras dos estoques internos da cooperativa ensaiadas apresentaram resultados semelhantes. Enquanto que as amostras do estoque disposto ao tempo apresentaram valores maiores para os teores de torrões de argila, sendo que a amostra 05, que é a resultante do RCD mais antigo estocado apresentou teor consideravelmente maior que as outras amostras.

Contudo, os resultados deste ensaio foram os únicos que não respeitaram os limites especificados pela Norma NBR 15.116 (ABNT, 2004). Nenhuma das amostras se aproximou do limite mínimo estipulado. Isso pode em parte ser explicado, pois a norma brasileira tem limites relativamente menos restritivos quanto aos teores de materiais finos quando comparados com outras normas, entretanto, para limitar o teor de argilominerais presentes nos solos que podem se misturar no momento da reciclagem, os torrões de argilas presentes nesses agregados estão na norma limitados em 2% em massa. Sendo que como componentes argilominerais entende-se como "argilominerais provenientes de solos, cerâmicas vermelhas mal queimadas, abaixo de 500ºC, ou rochas naturais" (Ângulo, 2005).

No entanto, o ensaio indicado pela norma não parece se adaptar adequadamente para agregados reciclados, uma vez que também a norma não é específica para agregados reciclados. De acordo com o ensaio deve se identificar as partículas com aparência de torrões de argila e materiais friáveis e esmagar entre os dedos. Para agregados naturais cujas partículas diferenciadas são facilmente identificadas, o ensaio parece funcionar melhor. Quando o material ensaiado é o agregado reciclado a tarefa torna-se mais difícil, além de totalmente empírica.

Isso porque, quando as partículas são esmagadas entre os dedos, mesmo quando não se esfacelam totalmente elas perdem massa da superfície. Também se perde material fino quando realizado o peneiramento por via úmida, ocasionando assim vários prejuízos na massa que não é necessariamente originada de materiais friáveis ou torrões de argila. Sugere-se assim, que seja realizada uma revisão da norma que estabelece os requisitos para uso do RCD como agregados reciclados para concretos não estruturais.

5. Conclusões

Com relação às características de qualidade do RCD, utilizado como agregado reciclado ressaltam-se algumas considerações importantes:

  1. A granulometria dos agregados reciclados da cooperativa deve ser monitorada e possivelmente alterada. Adicionar a etapa de retirada de materiais mais finos que 0,15 mm dos agregados miúdos podem ajudar na melhoria de características importantes dos BCVs. A composição granulométrica dos agregados graúdos, embora fora dos limites especificados, apresenta homogeneidade e quando complementada pelo agregado miúdo parece bem proporcionada ao uso junto aos BCVs.
  2. As condições de estocagem não pareceram ser limitadores para o uso do agregado. Tanto os agregados protegidos das intempéries, quanto os expostos, tiveram comportamento semelhante na maioria dos ensaios, não indicando esse ser um fator agravante da qualidade do agregado.
  3. O tempo de estocagem demonstrou alterar negativamente as características do agregado, embora não inviabilizando o uso na maioria dos ensaios, ainda se enquadrando aos limites da norma. Porém, como suas características mostraram-se destacadamente diferenciadas das demais, perde-se o controle da qualidade e regularidade dos agregados reciclados. Com um maior tempo de estoque seria necessário uma nova verificação para a comprovação da viabilidade.
  4. Processo de britagem e peneiramento: o processo de britagem e peneiramento também pareceram alterar resultados de suas características. A britagem e peneiramento do agregado em estado úmido faz com que uma maior quantidade de material fino fique aderido aos grãos maiores. Desta maneira, indica-se que o ensaio seja realizado com o agregado no estado seco. É importante ressaltar que se está avaliando o estado úmido no momento da peneira e não a possibilidade de lavagem dos agregados, uma vez que esta medida apresentaria outro comportamento.
  5. Resultados dentro dos parâmetros normativos: em uma primeira análise com relação à caracterização dos agregados, os resultados indicaram que o material coletado não apresenta contaminação por cloretos, sulfatos e materiais não minerais acima dos parâmetros normativos. Da mesma maneira, os ensaios de teor de material fino e absorção de água obtiveram resultados que satisfazem nos limites especificados na Norma NBR 15.116 (ABNT, 2004).
  6. Torrões de argila e materiais friáveis: este ensaio foi o único que mostrou que os agregados não apresentam resultados próximos aos limites da norma. Porém, constatou-se, que o ensaio indicado para a verificação deste parâmetro parece não se adequar aos agregados reciclados. O ensaio por ser empírico e no caso de agregados reciclados, difícil de detectar as partículas de argila frágeis, acaba por perder massa pelo manuseio e desgaste da superfície das partículas, além da perda de material fino incorporado que se perde no processo da lavagem. Desta maneira, o ensaio não se mostra fiel ao objetivo de identificar somente as partículas de argila e materiais friáveis.

Por fim, as análises dos requisitos dos blocos e da adequação do RCD possibilita que se responda que existe a viabilidade de produção de BCVs no ambiente de uma pequena cooperativa, dentro de uma lógica legitimamente ambiental e a partir de RCD. Desde que se controle um determinado número de características do produto e da matéria-prima, para que se mantenha um adequado controle de qualidade e regularidade do produto oferecido.

6. Agradecimentos

Os autores agradecem à Universidade Federal do Rio Grande do Sul e ao Laboratório de Ensaios e Modelos Estruturais (LEME) pelo apoio neste trabalho. Agradecimentos ainda ao Laboratório de Corrosão, Proteção e Reciclagem de Materiais (LACOR) pelo auxílio na realização de alguns ensaios. Além de CAPES e FINEP pelo apoio financeiro.

Referências bibliográficas

ABNT - Associação Brasileira de Normas Técnicas. (2004). NBR 15116.

ABNT - Associação Brasileira de Normas Técnicas. (2009). NBR 9917.

ABNT - Associação Brasileira de Normas Técnicas. (2010) NBR 7218.

ABNT - Associação Brasileira De Normas Técnicas. (2009) NBR 7211.

ANGULO, S. C. (2005). Caracterização de agregados de resíduos de construção e demolição reciclados e a influência de suas características no comportamento de concretos. São Paulo, Universidade de São Paulo, 236 p.

DA SILVA M. C. G.; da Silva N. P.; Justus C. Cl.; Colmenero J. C. (2013). Metodologia para identificação de potenciais locais para a implantação de usina de reciclagem de resíduos da construção civil.Revista Espacios [on line]; - Vol. 34 (4),. 3-23. Disponível em: http://www.revistaespacios.com/a13v34n04/13340403.html

DELONGUI, L. (2012). Caracterização e adequação dos resíduos da construção civil produzidos no município de Santa Maria-RS para aplicação em pavimentação. Santa Maria, Universidade Federal de Santa Maria, 220 p.

DIN - German Institute for Standardization. (2002). DIN 4226-100.

EGUCHI, K. et al. (2007) "Application of recycled coarse aggregate by mixture to concrete construction". Construction and Building Materials, 21(7), 1542–1551.

KOU, S.C.; Poon, C.S.; Wan, H.W. (2012) "Properties of concrete prepared with low-grade recycled aggregates". Construction and Building Materials, 36, 881–889.

LEITE, M. B. (2001). Avaliação de Propriedades Mecânicas de Concretos com Agregados Reciclados de Resíduos de Construção e Demolição. Porto Alegre, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, 290 p.

LOVATO, P. S. et al. (2012). "Modeling of mechanical properties and durability of recycled aggregate concretes". Construction and Building Materials, 26(1), 437–447.

MARINKOVIC, S.; Radonjanin V.; Malešev M;. Ignjatovic I.; (2010) "Comparative environmental assessment of natural and recycled aggregate concrete". Waste Management, 30, 2255–2264.

NM - NORMA MERCOSUL. (2001). NM 26, ABNT.

NM - NORMA MERCOSUL. (2009). NM 27, ABNT.

NM - NORMA MERCOSUL. (2003). NM 248, ABNT.

NM - NORMA MERCOSUL. (2003). NM 46, ABNT.

NM - NORMA MERCOSUL. (2001). NM 30, ABNT.

OIKONOMOU, N. D. (2005) "Recycled concrete aggregates. Cement and Concrete Composites", 27(2), 315–318.

PEREIRA, H. R. S. ; Valentina, L. V. D. ; Witsmiszyn, L. (2014). Alternativa para Desenvolvimento Sustentável: Incorporação de Resíduo de Fundição em Argamassas. Revista Espacios [on line] , vol. 35, p. 5. Disponível em http://www.revistaespacios.com/a14v35n03/14350305.html.

PORTO ALEGRE. Lei nº10.531, de 10 de setembro de 2008. Institui, no Município de Porto Alegre, o Programa de Redução Gradativa do Número de Veículos de Tração Animal e de Veículos de Tração Humana e dá outras providências. Disponível em: <http://www.camarapoa.rs.gov.br/>. Acesso em: 04 de set de 2012

REMBISKI, F. D. (2012) "Análise multimétodo de percepções de agentes intervenientes na pesquisa e no gerenciamento de agregados reciclados de resíduos da construção civil"., Vitória, Universidade Federal do Espírito Santo, 246p.

SOUTSOS, M. N.; Tang, K.; Millard, S. G. (2012). "The use of recycled demolition aggregate in precast concrete products – Phase III: Concrete pavement flags". Construction and Building Materials, 36, 674–680.

XIAO, J. et al. (2012) "An overview of study on recycled aggregate concrete in China (1996–2011)". Construction and Building Materials, 31, 364–383.

YILMAZ, A.; Degirmenci, N. (2009) "Possibility of using waste tire rubber and fly ash with Portland cement as construction materials". Waste management,  29(5), 1541–1546.

ZAIN, M. F. M. et al. (2011)"Production of rice husk ash for use in concrete as a supplementary cementitious material". Construction and Building Materials, 25(2), 798–805.


1. Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS), Brasil, morgane.b@gmail.com
2. Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS), Brasil, angelamfd@producao.ufrgs.br
3. Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS), Brasil, angel.graeff@gmail.com

4. Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS), Brasil, lcarlos66@gmail.com


 

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